一种基于5G网络的智慧介入诊疗服务系统

本发明涉及5g和大数据，更具体地，涉及一种基于5g网络的智慧介入诊疗服务系统。

背景技术：

1、随着5g正式商用的到来，以及与大数据、人工智能等前沿技术的充分整合和运用，5g医疗越来越呈现出强大的生命力。

2、目前的诊疗系统主要通过监护探头获取患者相关数据，通过互联网将数据发送给网络服务平台，医生通过服务平台及时获取患者的最新监护数据，并进行远程诊疗等。具体地，通过有线或短距离无线方式将相关数据发送给移动多媒体终端，由移动多媒体终端通过互联网发送到网络服务平台上，再由网络服务平台推送给指定的专业医生，由专业医生来进行分析和判断，然后医生及时将分析判断的结果发回网络服务平台，最后网络服务平台再将结果发送给患者。

3、然而目前的诊疗系统主要依赖于wifi、2g、3g或4g等无线传输方式，难以满足现有医院应用高速率、低时延、高可靠需求，无法实时获取现场数据，远程专家无法及时做出指导，容易导致患者病情恶化，错过最佳治疗时机。

技术实现思路

1、本发明为克服上述现有技术所述的诊疗系统数据传输速率低、时延高，影响诊疗服务效率的缺陷，提供一种基于5g网络的智慧介入诊疗服务系统。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种基于5g网络的智慧介入诊疗服务系统，包括支撑平台，以及用于供患者终端和院区终端访问所述支撑平台的核心专网；其中，所述支撑平台包括远程会诊模块和远程急救模块；所述远程会诊模块用于患者终端与院区终端之间的实时会诊视频和医学影像数据的传输，以实现远程会诊；所述远程急救模块用于将患者终端的生命体征和危急报警信息传输至院区终端，以及用于将医疗设备监测信息、急救车辆实时定位信息和/或急救车内外视频画面传输至院区终端；所述核心专网采用比邻模式，基于5g网络技术进行信令承载，基于部署在院区的边缘upf进行私网数据承载，以及基于省级upf进行公网访问。

4、作为优选方案，所述边缘upf包括至少2台业务交换机、至少2台服务器，以及至少1台网管交换机。

5、作为优选方案，所述业务交换机采用堆叠方式设置，所述业务交换机之前通过若干10g电路互连；所述业务交换机配置有n3、n4、n9、oam和/或n6子接口及其对应的vrf(virtual routing forwarding，虚拟路由转发)和vlan，与stn网络的ran vpn、epc vpn、outband vpn及客户网络一一对应。

6、作为优选方案，所述服务器之间通过心跳接口实现数据同步及心跳检测，实现session级保护的高可用机制。

7、作为优选方案，所述支撑平台配置有边缘接入服务和云端平台；所述边缘接入服务用于通过配置轻量级边缘计算框架，为所述支撑平台提供数据计算、存储、分析服务；所述云端平台中包括连接管理单元、数据管理单元、数据计算单元和数字孪生单元，用于提供数据汇总、存储、计算、分析、建模与应用服务。

8、作为优选方案，所述连接管理单元内配置有证书与密钥机制，用于管理部署在院区的边缘服务器或智能传感器的接入及状态监控；以及配置有mqtt(消息队列遥测传输)协议，用于提供基于mqtt协议的消息订阅与发布机制。

9、作为优选方案，所述数据管理单元配置有基于分布式时序的数据库，所述数据库兼容测点管理模式；所述数据管理单元还配置有用于全局的点位管理及在线的数据趋势查询与计算分析的工具。

10、作为优选方案，所述数据计算单元配置有数据字段处理子单元、窗口计算单元和函数计算单元，用于对采集和存储的数据点进行二次加工与处理，形成新的数据点；所述数据计算单元还配置有扩展的实时计算引擎，支持it、ot多源数据接入及多目标输出。

11、作为优选方案，所述数字孪生单元内配置有基于数据属性的数字孪生模型、基于服务的数字孪生模型、基于事件的数字孪生模型，以及基于事件订阅的数字孪生模型，用于提供设备及服务的数据访问与反向控制能力；所述数字孪生单元内还配置有restful api，用于接入外部访问请求。

12、作为优选方案，所述支撑平台还包括远程示教模块，用于基于embb(enhancedmobile broadband，增强型移动带宽)技术存储及传输音视频会议及教学培训音视频。

13、与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：本发明通过基于5g技术的核心专网访问支撑平台以实现数据传输，其核心专网采用比邻模式，将边缘upf部署在院区内并提供计算服务，使数据无需再上传至远端平台进行数据处理，在边缘侧即可完成数据处理并反馈至应用，能够有效降低数据的传输时延，提高数据可靠性，以满足当前远程医疗业务需求。

技术特征：

1.一种基于5g网络的智慧介入诊疗服务系统，其特征在于，包括支撑平台，以及用于供患者终端和院区终端访问所述支撑平台的基于5g网络的核心专网；

2.根据权利要求1所述的智慧介入诊疗服务系统，其特征在于，所述边缘upf包括至少2台业务交换机、至少2台服务器，以及至少1台网管交换机。

3.根据权利要求2所述的智慧介入诊疗服务系统，其特征在于，所述业务交换机采用堆叠方式设置，所述业务交换机之前通过若干10g电路互连；所述业务交换机配置有n3、n4、n9、oam和/或n6子接口及其对应的vrf和vlan，与stn网络的ran vpn、epc vpn、outband vpn及客户网络一一对应。

4.根据权利要求2所述的智慧介入诊疗服务系统，其特征在于，所述服务器之间通过心跳接口实现数据同步及心跳检测，实现session级保护的高可用机制。

5.根据权利要求1所述的智慧介入诊疗服务系统，其特征在于，所述支撑平台配置有边缘接入服务和云端平台；

6.根据权利要求5所述的智慧介入诊疗服务系统，其特征在于，所述连接管理单元内配置有证书与密钥机制，用于管理部署在院区的边缘服务器或智能传感器的接入及状态监控；以及配置有mqtt协议，用于提供基于mqtt协议的消息订阅与发布机制。

7.根据权利要求6所述的智慧介入诊疗服务系统，其特征在于，所述数据管理单元配置有基于分布式时序的数据库，所述数据库兼容测点管理模式；所述数据管理单元还配置有用于全局的点位管理及在线的数据趋势查询与计算分析的工具。

8.根据权利要求5所述的智慧介入诊疗服务系统，其特征在于，所述数据计算单元配置有数据字段处理子单元、窗口计算单元和函数计算单元，用于对采集和存储的数据点进行二次加工与处理，形成新的数据点；所述数据计算单元还配置有扩展的实时计算引擎，支持it、ot多源数据接入及多目标输出。

9.根据权利要求5所述的智慧介入诊疗服务系统，其特征在于，所述数字孪生单元内配置有基于数据属性的数字孪生模型、基于服务的数字孪生模型、基于事件的数字孪生模型，以及基于事件订阅的数字孪生模型，用于提供设备及服务的数据访问与反向控制能力；所述数字孪生单元内还配置有restful api，用于接入外部访问请求。

10.根据权利要求1～9任一项所述的智慧介入诊疗服务系统，其特征在于，所述支撑平台还包括远程示教模块，用于基于embb技术存储及传输音视频会议及教学培训音视频。

技术总结
本发明涉及5G和大数据技术领域，提出一种基于5G网络的智慧介入诊疗服务系统，其中包括支撑平台，以及用于供患者终端和院区终端访问所述支撑平台的核心专网；其中，所述支撑平台包括远程会诊模块和远程急救模块；所述远程会诊模块用于患者终端与院区终端之间的实时会诊视频和医学影像数据的传输，以实现远程会诊；所述远程急救模块用于将患者终端的生命体征和危急报警信息传输至院区终端，以及用于将医疗设备监测信息、急救车辆实时定位信息和/或急救车内外视频画面传输至院区终端；所述核心专网采用比邻模式，基于5G技术进行信令承载，基于部署在院区的边缘UPF进行私网数据承载，以及基于省级UPF进行公网访问。

技术研发人员：李家平,陈燕燕,韦滨,李妙仪,冼莹,谢连雄,范航郡,车斯尧
受保护的技术使用者：中山大学附属第一医院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5