一種智能手術(shù)室體系結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能化醫(yī)療領(lǐng)域，尤其涉及一種智能手術(shù)室體系結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]手術(shù)室是為病人提供手術(shù)及搶救的場(chǎng)所，是醫(yī)院的重要技術(shù)部門(mén)。隨著外科技術(shù)的發(fā)展，手術(shù)室日趨現(xiàn)代化，從簡(jiǎn)易型手術(shù)室、分散型手術(shù)室到集中型手術(shù)室。集中型手術(shù)室推動(dòng)了手術(shù)室向數(shù)字化、一體化和智能化發(fā)展。數(shù)字化手術(shù)室是以信息化為核心，通過(guò)信息傳輸系統(tǒng)將各類(lèi)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備或數(shù)據(jù)采集設(shè)備所獲得的數(shù)據(jù)傳至手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)，或者在手術(shù)室內(nèi)裝上專用圖像采集設(shè)備，以實(shí)時(shí)獲得術(shù)中圖像，指導(dǎo)手術(shù)。一體化手術(shù)室是以創(chuàng)造手術(shù)室高效率、高安全性以及提升手術(shù)室對(duì)外交流為目的的多系統(tǒng)綜合應(yīng)用手術(shù)平臺(tái)。而智能手術(shù)室以智能機(jī)器人技術(shù)為核心，集成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、圖像信號(hào)處理技術(shù)及綜合布線技術(shù)，有機(jī)融合與手術(shù)過(guò)程有關(guān)的各種醫(yī)療設(shè)備并進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，為整個(gè)手術(shù)提供更加高效、舒適、安全、便利的環(huán)境。智能手術(shù)室在以上兩類(lèi)手術(shù)室的基礎(chǔ)上融合了智能手術(shù)設(shè)備和先進(jìn)控制方法，是目前手術(shù)室的發(fā)展趨勢(shì)。
[0003]現(xiàn)有的研究，如美國(guó)Smith&Nephew公司推出的“CONDOR”系統(tǒng)可以根據(jù)具體手術(shù)定制控制方案，提高手術(shù)室效率和手術(shù)質(zhì)量。德國(guó)Karl Storz公司的0R-1TM系統(tǒng)提供一體化手術(shù)室方案，為醫(yī)生提供充足的患者影像資料，手術(shù)規(guī)劃信息和手術(shù)導(dǎo)航策略，提高手術(shù)操作的準(zhǔn)確性和可視性。國(guó)內(nèi)積水潭醫(yī)院的數(shù)字化手術(shù)室通過(guò)手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)、視訊傳輸系統(tǒng)和醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)能夠保證精確和微創(chuàng)的手術(shù)操作。然而，現(xiàn)有的手術(shù)室集成功能仍然不夠完備和智能，不能滿足臨床手術(shù)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種智能手術(shù)室體系結(jié)構(gòu)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中手術(shù)室功能不夠完備和智能化的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明提供一種智能手術(shù)室體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，它包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、信息流和功能結(jié)構(gòu)。它們之間的關(guān)系是:它們從不同側(cè)面描述了智能手術(shù)室體系結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)描述了控制系統(tǒng)間的結(jié)構(gòu)關(guān)系；控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述了控制系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)成；信息流描述了控制系統(tǒng)內(nèi)部和控制系統(tǒng)間的信息流向；功能結(jié)構(gòu)描述了智能手術(shù)室的主要功能。
[0006]所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)間的信息傳遞。
[0007]所述的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括硬件層、硬件接口層、中間件層、軟件接口層、組件層和應(yīng)用層；它們之間的相互關(guān)系是:硬件接口層連接硬件層與中間件層，軟件接口層連接中間件層與組件層，組件層與應(yīng)用層連接。該硬件層是智能手術(shù)室中的硬件設(shè)備，作為優(yōu)選，可以包括音頻/視頻設(shè)備、圖像/數(shù)據(jù)采集設(shè)備、通信設(shè)備、運(yùn)動(dòng)控制組件、位置定位組件；該硬件接口層用于實(shí)現(xiàn)信息在硬件層與中間件層的傳遞，作為優(yōu)選，該硬件接口層可以包括USB通訊硬件接口、RS232/485通訊硬件接口、CAN總線硬件接口 ；該中間件層是一種邏輯分層，它用于實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的處理和傳遞功能；該軟件接口層是一種邏輯分層，它用于實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)在組件層和中間件層之間傳遞；該組件層是一種邏輯分層，它用于實(shí)現(xiàn)模塊功能控制，作為優(yōu)選，可以包括軟件組件、主節(jié)點(diǎn)管理組件和模塊安全監(jiān)控組件；該應(yīng)用層是一種邏輯分層，它用于實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的手術(shù)應(yīng)用，作為優(yōu)選，可以包括手術(shù)定位導(dǎo)航機(jī)器人系統(tǒng)，手術(shù)復(fù)位機(jī)器人系統(tǒng)、遠(yuǎn)程診療系統(tǒng)和數(shù)字化手術(shù)平臺(tái)。
[0008]所述的信息流包括醫(yī)學(xué)圖像信息流、人機(jī)交互與顯示信息流、運(yùn)動(dòng)控制信息流；它們之間的相互關(guān)系是:醫(yī)學(xué)圖像信息流、從控制系統(tǒng)的硬件層通過(guò)硬件接口層流向中間件層；人機(jī)交互與顯示信息流在控制系統(tǒng)的硬件層與中間件層之間通過(guò)硬件接口層雙向流通；運(yùn)動(dòng)控制信息流從控制系統(tǒng)的中間件層通過(guò)軟件接口層流向組件層與應(yīng)用層。該醫(yī)學(xué)圖像信息流是智能手術(shù)室中醫(yī)學(xué)圖像信息的集合，作為優(yōu)選，可以包括CT圖像信息、MRI數(shù)據(jù)信息、X射線信息、超聲信息、內(nèi)窺鏡信息；該人機(jī)交互與顯示信息流是硬件層與人交互的接口，作為優(yōu)選，可以包括醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)顯示信息、輸入數(shù)據(jù)信息、操作信息；該運(yùn)動(dòng)控制信息流控制組件層與應(yīng)用層組件及設(shè)備的運(yùn)動(dòng)，作為優(yōu)選，可以包括位置控制信息、速度控制信息、力控制信息。
[0009]所述的功能結(jié)構(gòu)包括機(jī)器人輔助手術(shù)功能、遠(yuǎn)程診療功能、信息集成與處理功能；它們之間的相互關(guān)系是:根據(jù)患者治療需要，結(jié)合信息集成與處理功能，選擇機(jī)器人輔助手術(shù)功能或遠(yuǎn)程診療功能，遠(yuǎn)程診療功能可以與機(jī)器人輔助手術(shù)功能結(jié)合；該機(jī)器人輔助手術(shù)功能是利用機(jī)器人輔助患者實(shí)施手術(shù)，作為優(yōu)選，可以包括機(jī)器人輔助手術(shù)定位功能、機(jī)器人輔助手術(shù)導(dǎo)航功能、機(jī)器人輔助手術(shù)操作功能；該遠(yuǎn)程診療功能是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)智能手術(shù)室內(nèi)患者進(jìn)行遠(yuǎn)程診治，作為優(yōu)選，可以包括遠(yuǎn)程診斷功能和遠(yuǎn)程治療功能；該信息集成與處理功能將信息集中并根據(jù)需要進(jìn)行處理，作為優(yōu)選，可以包括醫(yī)學(xué)圖像信息集成與處理功能、人機(jī)交互與顯示信息處理功能、運(yùn)動(dòng)控制信息集成與處理功能。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0011]1.通過(guò)機(jī)器人輔助手術(shù)技術(shù)，拓展醫(yī)生手術(shù)視野，提高醫(yī)生的操作精度和靈活性；
[0012]2.醫(yī)護(hù)人員實(shí)時(shí)獲取、查詢并記錄患者的相關(guān)手術(shù)信息(包括病人HIS、LIS、RIS信息、PACS圖像等)；
[0013]3.實(shí)現(xiàn)基于醫(yī)學(xué)影像與手術(shù)狀況影像雙向傳輸?shù)臋C(jī)器人遠(yuǎn)程手術(shù)和會(huì)診；
[0014]4.通過(guò)與醫(yī)院信息系統(tǒng)相集成，實(shí)現(xiàn)手術(shù)科室事務(wù)全面數(shù)字化管理。
【附圖說(shuō)明】
[0015]參照下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的說(shuō)明，會(huì)更加容易地理解本發(fā)明的以上和其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。附圖中的部件只是為了示出本發(fā)明的原理。在附圖中，相同的或類(lèi)似的技術(shù)特征或部件將采用相同或類(lèi)似的附