[发明专利]一种Ros分布式系统架构在医疗护理领域的应用

说明书

技术领域

本发明属于计算机技术领域，具体涉及一种Ros分布式系统架构在医疗护理领域的应用。

背景技术

随着我国经济不断发展，人民生活水平不断提高，过去一味追求的经济增长给社会带来了大量环境问题和食品安全问题，引起了全社会对个人健康的关注，加之我国老龄化和慢病水平不断加剧，医疗机构现有的服务项目和质量难以满足居民日益增长的“防病、养病、治病”需求。另外,当前我国总体医疗资源不足，医疗资源分配不均衡， 居民“大病小病”都往三甲医院就诊，三甲医院的医疗资源疲于应对各种门诊疾病，导致大医院的关键医疗资源不能得到有效的利用，医院资源结构配置和应用的不合理，导致中国60%以上群体得不到及时、有效的治疗。

从以上情况来看，目前国内的医疗模式，存在以下问题：

其一、技术悬殊太大，有些患者完全可以治疗的，但是由于当地医生能力或者是无法找到合适的共享资源，导致耽误患者及时救治；

其二、由于关键资源的浪费，导致医院出现效益增长瓶颈和医院竞争力下降的问题；医院和医院之间没有很好的资源共享平台，导致一家医院无法救治的患者可能要换上好几家医院才能找到有把握救治的医院，但是来回折腾，导致病情恶化，甚至影响救治；其三、地市级以下尤其是乡村医疗环境设备稀缺，三甲医院大都在省会以上城市，无法把医疗延伸和覆盖到广大乡村，占中国人口比例最大的农民群体得不到好的医疗，严重影响了医院医疗资源的发挥和效益；可能导致城市有些三甲医院医师长时间比较清闲，而很多乡村医院人满为患；

其四、救治不及时，很多突发的患者会出现在郊外，或者是半夜，或者是一些突发的急病，或者是一些偏僻落后的位置，附近没有什么医疗机构，再或者是事故后无法马上转移的患者，这些情况导致抢救不及时的也很多；

其五、最近也有很多远程医疗系统，但是它们也存在着一些问题：

（1）村民及农村地区医务工作者意识不强，也不知道怎么操作、怎么诊断、怎么和上级医院沟通，并且医院的许多流程不规范，甚至基本的病例资料都没有；

（2）远程医疗的服务费用超出了平均收入水平家庭的支付能力，市场上远程系统开发都各有各自协议和通信方式，并且互相之间是完全封闭的，发展缓慢，维护成本很高，再加上研发成本也很高，所以，市场上使用价格也就水涨船高了。

本发明的目的就是要解决上述问题，将Ros分布式系统架构应用在医疗护理领域，并对Ros分布式系统架构进行改进。

ROS是开源的，是用于机器人的一种后操作系统，或者说次级操作系统，它提供类似操作系统所提供的功能，包含硬件抽象描述、底层驱动程序管理、共用功能的执行、程序间的消息传递、程序发行包管理，它也提供一些工具程序和库用于获取、建立、编写和运行多机整合的程序。

ROS 的首要设计目标是在机器人研发领域提高代码复用率，ROS是一种分布式处理框架（又名Nodes），这使可执行文件能被单独设计，并且在运行时松散耦合，这些过程可以封装到数据包（Packages）和堆栈（Stacks）中，以便于共享和分发，ROS还支持代码库的联合系统，使得协作亦能被分发，这种从文件系统级别到社区一级的设计让独立地决定发展和实施工作成为可能，上述所有功能都能由ROS的基础工具实现。ROS的运行架构是一种使用ROS通信模块实现模块间P2P的松耦合的网络连接的处理架构，它执行若干种类型的通讯，包括基于服务的同步RPC（远程过程调用）通讯、基于Topic的异步数据流通讯，还有参数服务器上的数据存储，但是ROS本身并没有实时性。

由于医疗护理领域涉及到的系统模块很多，模块间的信息交互频繁，组合在Ros分布式系统架构上会有下列问题：

（1）Ros虽然号称操作系统，但其实不是一个操作系统，他只是一个通信的架构、一个代码管理的框架，模块之间的实时通讯还需要基于实时操作系统来完成；

（2）Ros虽然兼容很多操作系统，但是目前还没有适合在Windows上运行的操作系统，市场上很多客户端使用的操作系统都是基于Windows的，所以还需要开发一个新版本去适应Windows操作系统；

（3）目前同一个机器上的ROS节点间的通信使用网络栈的loop-back机制，也就是说每一个数据包都需要经过多层软件栈处理，这将造成不必要的延时（每次20微秒左右）与资源消耗；