发明名称 一种智能手术室体系结构
摘要 一种智能手术室体系结构,它包括网络拓扑结构、控制系统结构、信息流和功能结构;网络拓扑结构描述控制系统间的结构关系;控制系统结构描述控制系统的内部构成;信息流描述控制系统内部和控制系统间的信息流向;功能结构描述智能手术室的主要功能。本发明通过机器人辅助手术技术,拓展医生手术视野,提高医生的操作精度和灵活性;医护人员实时获取、查询并记录患者的相关手术信息(包括病人HIS、LIS、RIS信息、PACS图像等);实现基于医学影像与手术状况影像双向传输的机器人远程手术和会诊;通过与医院信息系统相集成,实现手术科室事务全面数字化管理。
申请公布号 CN105138815A 申请公布日期 2015.12.09
申请号 CN201510434864.9 申请日期 2015.07.22
申请人 北京航空航天大学 发明人 李长胜;胡磊;胡宁
分类号 G06F19/00(2011.01)I 主分类号 G06F19/00(2011.01)I
代理机构 北京慧泉知识产权代理有限公司 11232 代理人 王顺荣;唐爱华
主权项 一种智能手术室体系结构,其特征在于,它包括网络拓扑结构、控制系统结构、信息流和功能结构;网络拓扑结构描述了控制系统间的结构关系;控制系统结构描述了控制系统的内部构成;信息流描述了控制系统内部和控制系统间的信息流向;功能结构描述了智能手术室的主要功能;所述的网络拓扑结构是一种网状拓扑结构,实现控制系统间的信息传递;所述的控制系统结构包括硬件层、硬件接口层、中间件层、软件接口层、组件层和应用层;硬件接口层连接硬件层与中间件层,软件接口层连接中间件层与组件层,组件层与应用层连接;该硬件层是智能手术室中的硬件设备,包括音频/视频设备、图像/数据采集设备、通信设备、运动控制组件、位置定位组件;该硬件接口层用于实现信息在硬件层与中间件层的传递,包括USB通讯硬件接口、RS232/485通讯硬件接口、CAN总线硬件接口;该中间件层是一种逻辑分层,它用于实现信息和数据的处理和传递功能;该软件接口层是一种逻辑分层,它用于实现信息和数据在组件层和中间件层之间传递;该组件层是一种逻辑分层,它用于实现模块功能控制,包括软件组件、主节点管理组件和模块安全监控组件;该应用层是一种逻辑分层,它用于实现控制系统的手术应用,包括手术定位导航机器人系统,手术复位机器人系统、远程诊疗系统和数字化手术平台;所述的信息流包括医学图像信息流、人机交互与显示信息流、运动控制信息流;医学图像信息流从控制系统的硬件层通过硬件接口层流向中间件层;人机交互与显示信息流在控制系统的硬件层与中间件层之间通过硬件接口层双向流通;运动控制信息流从控制系统的中间件层通过软件接口层流向组件层与应用层;该医学图像信息流是智能手术室中医学图像信息的集合,包括CT图像信息、MRI数据信息、X射线信息、超声信息、内窥镜信息;该人机交互与显示信息流是硬件层与人交互的接口,包括医学数据显示信息、输入数据信息、操作信息;该运动控制信息流控制组件层与应用层组件及设备的运动,包括位置控制信息、速度控制信息、力控制信息;所述的功能结构包括机器人辅助手术功能、远程诊疗功能、信息集成与处理功能;根据患者治疗需要,结合信息集成与处理功能,选择机器人辅助手术功能或远程诊疗功能,远程诊疗功能能与机器人辅助手术功能结合;该机器人辅助手术功能是利用机器人辅助患者实施手术,包括机器人辅助手术定位功能、机器人辅助手术导航功能、机器人辅助手术操作功能;该远程诊疗功能是通过网络对智能手术室内患者进行远程诊治,包括远程诊断功能和远程治疗功能;该信息集成与处理功能将信息集中并根据需要进行处理,包括医学图像信息集成与处理功能、人机交互与显示信息处理功能、运动控制信息集成与处理功能。
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