[發明專利]一種Ros分布式系統架構在醫療護理領域的應用

在審

• 申請號: 201611141596.2
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106777960A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 胡建軍;林梨堤;皺治銀
• 申請（專利權）人: 浙江侍維波機器人科技有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 杭州華知專利事務所33235
• 代理人: 陸思宇

技術領域

本發明屬于計算機技術領域，具體涉及一種Ros分布式系統架構在醫療護理領域的應用。

背景技術

隨著我國經濟不斷發展，人民生活水平不斷提高，過去一味追求的經濟增長給社會帶來了大量環境問題和食品安全問題，引起了全社會對個人健康的關注，加之我國老齡化和慢病水平不斷加劇，醫療機構現有的服務項目和質量難以滿足居民日益增長的“防病、養病、治病”需求。另外,當前我國總體醫療資源不足，醫療資源分配不均衡， 居民“大病小病”都往三甲醫院就診，三甲醫院的醫療資源疲于應對各種門診疾病，導致大醫院的關鍵醫療資源不能得到有效的利用，醫院資源結構配置和應用的不合理，導致中國60%以上群體得不到及時、有效的治療。

從以上情況來看，目前國內的醫療模式，存在以下問題：

其一、技術懸殊太大，有些患者完全可以治療的，但是由于當地醫生能力或者是無法找到合適的共享資源，導致耽誤患者及時救治；

其二、由于關鍵資源的浪費，導致醫院出現效益增長瓶頸和醫院競爭力下降的問題；醫院和醫院之間沒有很好的資源共享平臺，導致一家醫院無法救治的患者可能要換上好幾家醫院才能找到有把握救治的醫院，但是來回折騰，導致病情惡化，甚至影響救治；其三、地市級以下尤其是鄉村醫療環境設備稀缺，三甲醫院大都在省會以上城市，無法把醫療延伸和覆蓋到廣大鄉村，占中國人口比例最大的農民群體得不到好的醫療，嚴重影響了醫院醫療資源的發揮和效益；可能導致城市有些三甲醫院醫師長時間比較清閑，而很多鄉村醫院人滿為患；

其四、救治不及時，很多突發的患者會出現在郊外，或者是半夜，或者是一些突發的急病，或者是一些偏僻落后的位置，附近沒有什么醫療機構，再或者是事故后無法馬上轉移的患者，這些情況導致搶救不及時的也很多；

其五、最近也有很多遠程醫療系統，但是它們也存在著一些問題：

（1）村民及農村地區醫務工作者意識不強，也不知道怎么操作、怎么診斷、怎么和上級醫院溝通，并且醫院的許多流程不規范，甚至基本的病例資料都沒有；

（2）遠程醫療的服務費用超出了平均收入水平家庭的支付能力，市場上遠程系統開發都各有各自協議和通信方式，并且互相之間是完全封閉的，發展緩慢，維護成本很高，再加上研發成本也很高，所以，市場上使用價格也就水漲船高了。

本發明的目的就是要解決上述問題，將Ros分布式系統架構應用在醫療護理領域，并對Ros分布式系統架構進行改進。

ROS是開源的，是用于機器人的一種后操作系統，或者說次級操作系統，它提供類似操作系統所提供的功能，包含硬件抽象描述、底層驅動程序管理、共用功能的執行、程序間的消息傳遞、程序發行包管理，它也提供一些工具程序和庫用于獲取、建立、編寫和運行多機整合的程序。

ROS 的首要設計目標是在機器人研發領域提高代碼復用率，ROS是一種分布式處理框架（又名Nodes），這使可執行文件能被單獨設計，并且在運行時松散耦合，這些過程可以封裝到數據包（Packages）和堆棧（Stacks）中，以便于共享和分發，ROS還支持代碼庫的聯合系統，使得協作亦能被分發，這種從文件系統級別到社區一級的設計讓獨立地決定發展和實施工作成為可能，上述所有功能都能由ROS的基礎工具實現。ROS的運行架構是一種使用ROS通信模塊實現模塊間P2P的松耦合的網絡連接的處理架構，它執行若干種類型的通訊，包括基于服務的同步RPC（遠程過程調用）通訊、基于Topic的異步數據流通訊，還有參數服務器上的數據存儲，但是ROS本身并沒有實時性。

由于醫療護理領域涉及到的系統模塊很多，模塊間的信息交互頻繁，組合在Ros分布式系統架構上會有下列問題：

（1）Ros雖然號稱操作系統，但其實不是一個操作系統，他只是一個通信的架構、一個代碼管理的框架，模塊之間的實時通訊還需要基于實時操作系統來完成；

（2）Ros雖然兼容很多操作系統，但是目前還沒有適合在Windows上運行的操作系統，市場上很多客戶端使用的操作系統都是基于Windows的，所以還需要開發一個新版本去適應Windows操作系統；

（3）目前同一個機器上的ROS節點間的通信使用網絡棧的loop-back機制，也就是說每一個數據包都需要經過多層軟件棧處理，這將造成不必要的延時（每次20微秒左右）與資源消耗；