一種有關(guān)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和傳輸方法及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及通信技術(shù)、計算機技術(shù)和醫(yī)療器械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來說是一種有關(guān)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和傳輸方法及應(yīng)用，包括網(wǎng)絡(luò)、計算機系統(tǒng)、遠(yuǎn)程中心管理控制器、監(jiān)護儀、攝像頭，病人在家里將監(jiān)護儀器的信號輸出端與計算機信號輸入端連接，利用改進后的UDP數(shù)據(jù)包協(xié)議控制指令通過服務(wù)中心WEB服務(wù)器進行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)醫(yī)生和病人進行遠(yuǎn)程在線視頻診療數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明具有以下優(yōu)點：在不延長會診時間的條件下，病人在家里將監(jiān)護儀器與電腦連接，通過采用改進的UDP協(xié)議的技術(shù)傳輸監(jiān)護儀器采集的生理數(shù)據(jù)，使遠(yuǎn)程的醫(yī)生在與病人視頻的同時，可實時看到病人的各項生理參數(shù)信息，提高了遠(yuǎn)程會診的準(zhǔn)確性，降低了硬件成本的投入，節(jié)省了會診時間。
【專利說明】一種有關(guān)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和傳輸方法及應(yīng)用
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)、計算機技術(shù)和醫(yī)療器械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來說是一種有關(guān)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和傳輸方法及應(yīng)用。
[【背景技術(shù)】]
[0002]隨著生活水平的不斷提高，人民對衛(wèi)生服務(wù)的要求也越來越高，而經(jīng)驗豐富的醫(yī)學(xué)專家教授是有限的，而且多集中在大城市，他們不可能經(jīng)常離開崗位到各地滿足人們對醫(yī)療服務(wù)的更高的需求。然而遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)的開展，則滿足了異地或者行動不便地病人對醫(yī)療服務(wù)需求。遠(yuǎn)程醫(yī)療一方面病人無需旅途奔波，另一方面病情也不會延誤，可以降低醫(yī)療成本，改善醫(yī)療資源的配置。
[0003]遠(yuǎn)程醫(yī)療是以計算機網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過高質(zhì)量的攝像頭和處理能力較高的計算機、服務(wù)器等設(shè)施把醫(yī)院和需要診療的病人家庭聯(lián)系起來，形成一個遠(yuǎn)程醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)。目前大部分的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)，醫(yī)生對病人病情的診斷基本上是通過在線視頻時對病人的觀察和語言上的交流進行判斷的。這種方式會造成會診的準(zhǔn)確性比病人親臨現(xiàn)場會診的準(zhǔn)確性低。有些遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)除了可以在線視頻外，病人還可以在家里把用監(jiān)護儀器檢查的結(jié)果通過系統(tǒng)上傳到服務(wù)器上，然后醫(yī)生通過下載查看后再下診斷結(jié)果。這種方式雖然提高了會診的準(zhǔn)確性，但也延長了會診時間。有些遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)，病人可以在家里將監(jiān)護儀器與電腦連接，通過屏幕分享的技術(shù)(即將本地電腦顯示器上的畫面?zhèn)鬟f到遠(yuǎn)程的電腦顯示器上顯示)，將儀器監(jiān)測的生理參數(shù)實時呈現(xiàn)給遠(yuǎn)程的醫(yī)生端觀察。這種方式對比前兩種有很大地進步,但這種方式對網(wǎng)絡(luò)寬帶和電腦的性能要求都比較高,增加了硬件成本的投入。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何在發(fā)送端即本地端合理地對所傳輸?shù)纳韰?shù)數(shù)據(jù)進行恰當(dāng)?shù)胤职腿绾卧诮邮斩思催h(yuǎn)程端正確拼接無序到達(dá)的報文，對常用的UDP協(xié)議進行一些適當(dāng)?shù)母倪M，添加了針對數(shù)據(jù)包產(chǎn)生失序、丟失和超時等情況的處理機制，提高遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)中基于UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸效率和可靠性的方法。
[0005]為了實現(xiàn)上述問題，提供一種有關(guān)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)中基于UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)、計算機系統(tǒng)、遠(yuǎn)程中心管理控制器、監(jiān)護儀、攝像頭，病人在家里將監(jiān)護儀器的信號輸出端與計算機信號輸入端連接，利用改進后的UDP數(shù)據(jù)包協(xié)議控制指令通過服務(wù)中心WEB服務(wù)器進行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)醫(yī)生和病人進行遠(yuǎn)程在線視頻診療數(shù)據(jù)傳輸，該系統(tǒng)包括:
[0006]a.發(fā)送端:即本地端和接收端即遠(yuǎn)程端的計算機信號系統(tǒng)連接網(wǎng)絡(luò)信號系統(tǒng)，
[0007]b.檢測病人的心電波形、血壓、血氧、溫度生理數(shù)據(jù)，
[0008]c.服務(wù)中心WEB服務(wù)器:采用改進后的UDP數(shù)據(jù)包協(xié)議將病人端本地采集來的生理參數(shù)軟件模塊數(shù)據(jù)實時并可靠地傳輸?shù)竭h(yuǎn)程醫(yī)生端，實現(xiàn)醫(yī)生和病人在線視頻診療。
[0009]所述的有關(guān)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)中基于UDP協(xié)議的改進的UDP數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)的包序列號0-2，數(shù)據(jù)長度2-4，波形數(shù)據(jù)(4-n)填充位(n_1472),每個數(shù)據(jù)包的大小定位1468字節(jié)。
[0010]生理參數(shù)顯示界面的系統(tǒng)軟件模塊包括打開、開啟、關(guān)閉、血氧、脈率、呼吸率、體溫、心率、ST、無創(chuàng)血壓、成人、手動模式、血壓測量、停止，不同情況下的靈敏度和掃描速度。
[0011]一種有關(guān)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)中基于UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸方法，為保證數(shù)據(jù)傳輸時，力口強應(yīng)答機制和超時處理機制時間，提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性，其特征在于該方法是:
[0012]在發(fā)送端和接收端分別分配一個可容納η個數(shù)據(jù)包的緩沖區(qū)S，設(shè)接收端期望接收序列號為Wb的數(shù)據(jù)包，
[0013]a.接收端把接收到的數(shù)據(jù)包全部放入到緩沖區(qū)中，如果在緩沖區(qū)收到η-1個包之前等到了該期望的數(shù)據(jù)包Wb，則整合該包，并向發(fā)送端發(fā)送確認(rèn)信息，確認(rèn)信息中包括當(dāng)前包的序列號和下一個期望的包序列號，接著在接收端將該包提交給上一層進行處理，然后在緩沖區(qū)查找下一個期望包，
[0014]b.發(fā)送端在接收到步驟(a)的確認(rèn)信息后，則在發(fā)送端的緩沖區(qū)中刪除該包的信息，填充新的數(shù)據(jù)包到緩沖區(qū)里，
[0015]c.接收端的緩沖區(qū)在接收到η-1個包時還沒有等到期望的包，則認(rèn)為期望的包已丟失，并停止接收新的數(shù)據(jù)包，然后向發(fā)送端發(fā)送請求該期望包的信息，等待接收期望的包，同時啟動接收定時器，等到定時器時間到后，若還沒有接收到期望的數(shù)據(jù)包，接收端則重新向發(fā)送端發(fā)送請求信息，
[0016]d.發(fā)送端在收到步驟(C)傳來的信息后，則再次向接收端發(fā)送該數(shù)據(jù)包，
[0017]e.若發(fā)送端的緩沖區(qū)已填滿數(shù)據(jù)包，但仍未收到來自接收端的確認(rèn)信息，則停止填充新的數(shù)據(jù)包，重新發(fā)送期望的數(shù)據(jù)包，等待接收端傳來的確認(rèn)信息，同時啟動發(fā)送定時器，等到定時器時間到后，若還沒有確認(rèn)信息的回復(fù)，則再次發(fā)送期望的數(shù)據(jù)包。
[0018]該系統(tǒng)應(yīng)用于醫(yī)院、養(yǎng)老院、保健院、護理員、家庭學(xué)校、企業(yè)、鋁管、招待所有關(guān)醫(yī)療的數(shù)據(jù)傳輸。
[0019]同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:在不延長會診時間的條件下，病人在家里將監(jiān)護儀器與電腦連接，通過采用改進的UDP協(xié)議的技術(shù)傳輸監(jiān)護儀器采集的生理數(shù)據(jù)，使遠(yuǎn)程的醫(yī)生在與病人視頻的同時，也可以實時看到病人的各項生理參數(shù)信息，不僅能夠提高遠(yuǎn)程會診的準(zhǔn)確性，而且降低了硬件成本的投入，節(jié)省了會診時間。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0020]圖1是本發(fā)明基于UDP協(xié)議的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0021]圖2是本發(fā)明中數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明的發(fā)送端的流程圖；
[0023]圖4是本發(fā)明的接收端的流程圖；
[0024]指定圖1作為本發(fā)明的摘要附圖。
[【具體實施方式】]
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明，這種裝置的結(jié)構(gòu)和原理對本專業(yè)的人來說是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0026]在對UDP協(xié)議改進時，為了避免數(shù)據(jù)傳輸因為可靠性而導(dǎo)致延遲過大，從而影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性，造成會診時間的延長。因此這里的應(yīng)答機制和超時處理機制是最大程度上的保證數(shù)據(jù)的不丟失。
[0027]將每個數(shù)據(jù)包的大小定為1468字節(jié)。因為若將每個數(shù)據(jù)包之間分的大小相差過大，則會導(dǎo)致非常嚴(yán)重的傳輸延遲，所以應(yīng)該將數(shù)據(jù)進行等分。而IP層規(guī)定的最大傳輸單元為1500字節(jié)，其中IP包頭占20字節(jié)，UDP包頭占8字節(jié)。若數(shù)據(jù)包大于1500字節(jié)，則發(fā)送端IP層會把每個數(shù)據(jù)包拆分成若干片，接收端IP層需要對每個數(shù)據(jù)包再進行重組，這樣則會降低傳輸?shù)男?，同時為了保證對無序到達(dá)的數(shù)據(jù)包可以按正確的順序還原，還需要發(fā)送時為每個數(shù)據(jù)包加上一個占4字節(jié)的包頭。因此這里我們將包的大小定為1468字節(jié)，對于那些長度不足1468字節(jié)的數(shù)據(jù)包，則用填充位補齊的方法進行擴充，這樣既可以保證數(shù)據(jù)包在傳輸?shù)倪^程中不會被再次分包，也降低了發(fā)送次數(shù)。
[0028]本系統(tǒng)的主要思想是:首先在發(fā)送端和接收端分別分配一個可容納η個數(shù)據(jù)包的緩沖區(qū)S，現(xiàn)在假設(shè)接收端期望接收序列號為Wb的數(shù)據(jù)包。
[0029](a).接收端把接收到的數(shù)據(jù)包全部放入到緩沖區(qū)中，如果在緩沖區(qū)收到η-1個包之前等到了該期望的數(shù)據(jù)包Wb，則整合該包，并向發(fā)送端發(fā)送確認(rèn)信息，確認(rèn)信息中包括當(dāng)前包的序列號和下一個期望的包序列號，接著在接收端將該包提交給上一層進行處理，然后在緩沖區(qū)查找下一個期望包；
[0030](b).發(fā)送端在接收到步驟(a)的確認(rèn)信息后，則在發(fā)送端的緩沖區(qū)中刪除該包的信息，填充新的數(shù)據(jù)包到緩沖區(qū)里，由于各種原因，可能會導(dǎo)致發(fā)送端沒有收到接收端每次發(fā)來的確認(rèn)信息，因此發(fā)送端則是根據(jù)最新收到的確認(rèn)信息，刪除相應(yīng)的已接收到的數(shù)據(jù)包。例如:發(fā)送端接收到的確認(rèn)信息中當(dāng)前包的序列號為a，則將緩沖區(qū)中包序列號小于等于a的數(shù)據(jù)包都刪除掉，填充新的數(shù)據(jù)包進來。當(dāng)過了一段時間，發(fā)送端接收到的確認(rèn)信息中當(dāng)前包的序列號小于a，此時發(fā)送端根據(jù)緩沖區(qū)中存放的第一個數(shù)據(jù)包的包序列號大于a，直接丟棄該確認(rèn)信息，不進行任何處理；
[0031](c).如果接收端的緩沖區(qū)在接收到η-1個包時還沒有等到期望的包，則認(rèn)為期望的包已丟失，并停止接收新的數(shù)據(jù)包，然后向發(fā)送端發(fā)送請求該期望包的信息，等待接收期望的包，同時啟動接收定時器，等到定時器時間到后，若還沒有接收到期望的數(shù)據(jù)包，接收端則重新向發(fā)送端發(fā)送請求信息，重復(fù)一定次數(shù)后，若還未收到期望的包則關(guān)閉定時器，放棄請求，直接在緩沖區(qū)中查找序列號為Wb+ι的數(shù)據(jù)包，并向發(fā)送端發(fā)送確認(rèn)信息，當(dāng)過了一段時間后，接收端接收到小于期望序列號的數(shù)據(jù)包時，則認(rèn)為之前已經(jīng)接收并處理過該包，直接丟棄掉；
[0032](d).發(fā)送端在收到步驟(C)傳來的信息后，則再次向接收端發(fā)送該數(shù)據(jù)包；
[0033](e).若發(fā)送端的緩沖區(qū)已填滿數(shù)據(jù)包，但仍未收到來自接收端的確認(rèn)信息，則停止填充新的數(shù)據(jù)包，重新發(fā)送期望的數(shù)據(jù)包，等待接收端傳來的確認(rèn)信息，同時啟動發(fā)送定時器，等到定時器時間到后，若還沒有確認(rèn)信息的回復(fù)，則再次發(fā)送期望的數(shù)據(jù)包，重復(fù)一定次數(shù)后，若發(fā)送端仍然未收到確認(rèn)信息，則表示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)不通或擁塞嚴(yán)重，則放棄向接收端發(fā)送數(shù)據(jù)，并向用戶發(fā)出相應(yīng)的提示，建議稍后或者選擇其他時間再進行現(xiàn)在心電監(jiān)測。
【權(quán)利要求】
1.一種有關(guān)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)中基于UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)、計算機系統(tǒng)、遠(yuǎn)程中心管理控制器、監(jiān)護儀、攝像頭，其特征在于病人在家里將監(jiān)護儀器的信號輸出端與計算機信號輸入端連接，利用改進后的UDP數(shù)據(jù)包協(xié)議控制指令通過服務(wù)中心WEB服務(wù)器進行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)醫(yī)生和病人進行遠(yuǎn)程在線視頻診療數(shù)據(jù)傳輸，該系統(tǒng)包括: a.發(fā)送端:即本地端和接收端即遠(yuǎn)程端的計算機信號系統(tǒng)連接網(wǎng)絡(luò)信號系統(tǒng)， b.檢測病人的心電波形、血壓、血氧、溫度生理數(shù)據(jù)， c.服務(wù)中心WEB服務(wù)器:采用改進后的UDP數(shù)據(jù)包協(xié)議將病人端本地采集來的生理參數(shù)軟件模塊數(shù)據(jù)實時并可靠地傳輸?shù)竭h(yuǎn)程醫(yī)生端，實現(xiàn)醫(yī)生和病人在線視頻診療。
2.一種如權(quán)利要求1所述的有關(guān)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)中基于UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于改進的UDP數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)的包序列號0-2，數(shù)據(jù)長度2-4，波形數(shù)據(jù)(4-n)填充位(n-1472),每個數(shù)據(jù)包的大小定位1468字節(jié)。
3.—種如權(quán)利要求1所述的有關(guān)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)中基于UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于生理參數(shù)顯示界面的系統(tǒng)軟件模塊包括打開、開啟、關(guān)閉、血氧、脈率、呼吸率、體溫、心率、ST、無創(chuàng)血壓、成人、手動模式、血壓測量、停止，不同情況下的靈敏度和掃描速度。
4.一種有關(guān)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)中基于UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸方法，為保證數(shù)據(jù)傳輸時，加強應(yīng)答機制和超時處理機制時間，提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性，其特征在于該方法是: 在發(fā)送端和接收端分別分配一個可容納η個數(shù)據(jù)包的緩沖區(qū)S，設(shè)接收端期望接收序列號為Wb的數(shù)據(jù)包， a.接收端把接收到的數(shù)據(jù)包全部放入到緩沖區(qū)中，如果在緩沖區(qū)收到η-1個包之前等到了該期望的數(shù)據(jù)包Wb，則整合該包，并向發(fā)送端發(fā)送確認(rèn)信息，確認(rèn)信息中包括當(dāng)前包的序列號和下一個期望的包序列號，接著在接收端將該包提交給上一層進行處理，然后在緩沖區(qū)查找下一個期望包， b.發(fā)送端在接收到步驟(a)的確認(rèn)信息后，則在發(fā)送端的緩沖區(qū)中刪除該包的信息，填充新的數(shù)據(jù)包到緩沖區(qū)里， c.接收端的緩沖區(qū)在接收到η-1個包時還沒有等到期望的包，則認(rèn)為期望的包已丟失，并停止接收新的數(shù)據(jù)包，然后向發(fā)送端發(fā)送請求該期望包的信息，等待接收期望的包，同時啟動接收定時器，等到定時器時間到后，若還沒有接收到期望的數(shù)據(jù)包，接收端則重新向發(fā)送端發(fā)送請求信息， d.發(fā)送端在收到步驟(C)傳來的信息后，則再次向接收端發(fā)送該數(shù)據(jù)包， e.若發(fā)送端的緩沖區(qū)已填滿數(shù)據(jù)包，但仍未收到來自接收端的確認(rèn)信息，則停止填充新的數(shù)據(jù)包，重新發(fā)送期望的數(shù)據(jù)包，等待接收端傳來的確認(rèn)信息，同時啟動發(fā)送定時器，等到定時器時間到后，若還沒有確認(rèn)信息的回復(fù)，則再次發(fā)送期望的數(shù)據(jù)包。
5.一種如權(quán)利要求1所述的有關(guān)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)中基于UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)應(yīng)用于醫(yī)院、養(yǎng)老院、保健院、護理員、家庭學(xué)校、企業(yè)、鋁管、招待所有關(guān)醫(yī)療的數(shù)據(jù)傳輸。
【文檔編號】H04L29/08GK104135488SQ201410398109
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】劉閱軍, 張余, 閔新力, 薛君志, 王明亮, 徐輝華, 陳騫, 方先臣, 唐凱 申請人:上海申騰信息技術(shù)有限公司