本發(fā)明涉及醫(yī)療監(jiān)控平臺(tái)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種工作可靠、監(jiān)控準(zhǔn)確，能夠有效提高醫(yī)療監(jiān)控效率，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化醫(yī)療資源的目的的基于大數(shù)據(jù)挖掘及數(shù)據(jù)冗余處理的醫(yī)療信息系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
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目前在醫(yī)療領(lǐng)域中，尤其在家庭突發(fā)病中，一般家庭人員的醫(yī)療水平有限，完全依靠電話或傳真等的簡(jiǎn)單通訊方式來(lái)將患者的病情等詳細(xì)數(shù)據(jù)傳到醫(yī)院供醫(yī)生進(jìn)行會(huì)診，這難以詳實(shí)描述患者的情況，為醫(yī)生的會(huì)診帶來(lái)一定的難度，很難為醫(yī)生對(duì)患者病情的正確判斷提供有效的依據(jù)，并且醫(yī)院無(wú)法提前為轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的患者做充分的準(zhǔn)備。上述情形也經(jīng)常發(fā)生在日常的救護(hù)車急救中。由于救護(hù)車上的急救人員不能準(zhǔn)確及時(shí)將患者的病情詳實(shí)描述給醫(yī)院，無(wú)法讓醫(yī)院做好充分的準(zhǔn)備，從而會(huì)導(dǎo)致對(duì)患者病情的延誤，嚴(yán)重時(shí)，可能危及患者的生命。

為了解決上述問(wèn)題，研究人員提出了采用醫(yī)學(xué)監(jiān)控儀器采集患者身體各項(xiàng)數(shù)據(jù)，并及時(shí)發(fā)送至處理平臺(tái)，從而達(dá)到及時(shí)診治的目的?，F(xiàn)有的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)主要包括遠(yuǎn)程管控平臺(tái)以及本地監(jiān)控端，本地監(jiān)控端設(shè)有用于采集患者身體數(shù)據(jù)的血糖、血壓、體溫、心跳等參數(shù)采集機(jī)構(gòu)，本地監(jiān)控端將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)無(wú)線通信電路上傳至遠(yuǎn)程管控平臺(tái)，一般通過(guò)GPRS或以太網(wǎng)或藍(lán)牙或3G/4G移動(dòng)通信電路等方式上傳數(shù)據(jù)，理想狀態(tài)下，本地監(jiān)控端能夠與遠(yuǎn)程管控平臺(tái)配合完成實(shí)時(shí)監(jiān)控/診斷，然而在數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸過(guò)程中，容易由于網(wǎng)絡(luò)擁塞等問(wèn)題發(fā)生延時(shí)或丟包，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的完整性受到破壞，為了解決該問(wèn)題，應(yīng)該在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞情況前及時(shí)作出正確的處理，而抖動(dòng)和延時(shí)則是網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞的前期征兆，抖動(dòng)的突變往往預(yù)示著網(wǎng)絡(luò)瓶頸的到來(lái)。抖動(dòng)表示的是數(shù)據(jù)包延時(shí)變化的劇烈程度，如果把數(shù)據(jù)包的延時(shí)當(dāng)做隨機(jī)變量，那么抖動(dòng)就是這個(gè)隨機(jī)過(guò)程中各個(gè)時(shí)刻的方差，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)于方差的計(jì)算在計(jì)算精度與計(jì)算復(fù)雜度上做了一個(gè)取舍平衡，以達(dá)到及時(shí)準(zhǔn)確表征網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)的需求。然而現(xiàn)有的計(jì)算方法靈敏度較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，提出了一種能夠快速準(zhǔn)確的將患者病情數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程診療平臺(tái)的基于大數(shù)據(jù)挖掘及數(shù)據(jù)冗余處理的醫(yī)療信息系統(tǒng)。

本發(fā)明可以通過(guò)以下措施達(dá)到：

一種基于大數(shù)據(jù)挖掘及數(shù)據(jù)冗余處理的醫(yī)療信息系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有管控平臺(tái)以及兩個(gè)以上的本地監(jiān)控終端，管控平臺(tái)與本地監(jiān)控終端經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通信電路相連接，其中所述管控平臺(tái)包括服務(wù)器、數(shù)據(jù)接收機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)分析機(jī)構(gòu)，數(shù)據(jù)分析機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)接收機(jī)構(gòu)分別與服務(wù)器相連接，數(shù)據(jù)分析機(jī)構(gòu)與數(shù)據(jù)接收機(jī)構(gòu)相連接，所述數(shù)據(jù)分析機(jī)構(gòu)包括用于獲取關(guān)鍵信息的數(shù)據(jù)抽取模塊、用于對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的預(yù)處理模塊、數(shù)據(jù)簡(jiǎn)約模塊、用于對(duì)處理方式進(jìn)行選擇的參數(shù)設(shè)置模塊、用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析運(yùn)算的數(shù)據(jù)挖掘模塊、用于對(duì)多項(xiàng)挖掘結(jié)果進(jìn)行融合的數(shù)據(jù)融合模塊、用于輸出融合后最終結(jié)果的顯示輸出模塊；所述本地監(jiān)控終端設(shè)有控制器、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，其中控制器分別與數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊相連接，數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊相連接；所述本地監(jiān)控終端還設(shè)有與控制器相連接的網(wǎng)絡(luò)擁塞檢測(cè)模塊和數(shù)據(jù)通信快速切換模塊，其中網(wǎng)絡(luò)擁塞檢測(cè)模塊包括傳輸延時(shí)變化率獲取模塊、基準(zhǔn)值調(diào)整模塊、判斷是否重置基準(zhǔn)值模塊、基準(zhǔn)值重置模塊、抖動(dòng)值計(jì)算模塊，其中傳輸延時(shí)變化率獲取模塊、基準(zhǔn)值調(diào)整模塊、判斷是否重置基準(zhǔn)值模塊依次連接，判斷是否重置基準(zhǔn)值模塊的輸出端分別與基準(zhǔn)值重置模塊和抖動(dòng)值計(jì)算模塊相連接，基準(zhǔn)值重置模塊的輸出端與基準(zhǔn)值調(diào)整模塊相連接；所述數(shù)據(jù)簡(jiǎn)約模塊對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行以下處理：在待計(jì)算數(shù)據(jù)內(nèi)容的字節(jié)序列中確定窗口長(zhǎng)度；確定并行計(jì)算的窗口數(shù)及跳轉(zhuǎn)間隔；根據(jù)已算得的窗口指紋值并行計(jì)算各窗口的指紋值，其中所述窗口指紋值的計(jì)算方式為：RF(α₁、α₂、α₃......α_β)＝(α₁p^β+α₂p^β‐1+…+α_β‐1p+α_β)modM；其中α₁、α₂、α₃......α_β為待計(jì)算數(shù)據(jù)內(nèi)容中的字節(jié)序列，RF(α₁、α₂、α₃……α_β)表示窗口長(zhǎng)度為β的字節(jié)序列的指紋值，p和M為可選的常數(shù)；所述根據(jù)已算得的窗口指紋值并行計(jì)算各窗口的指紋值由下式計(jì)算：RF(α_i+1、α_i+2、α_i+3......α_i+β)＝(RF(α_i、α_i+1、α_i+2......α_i+β‐1)‐α_i×p^β)×p+α_i+βmodM；其中α_i+1、α_i+2、α_i+3......α_i+β為待計(jì)算數(shù)據(jù)內(nèi)容中的字節(jié)序列，RF(α_i、α_i+1、α_i+2......α_i+β‐1)表示窗口長(zhǎng)度為β的字節(jié)序列的指紋值，p和M為可選的常數(shù)；標(biāo)記窗口指紋值符合預(yù)定的數(shù)據(jù)分塊邊界條件的窗口位置為數(shù)據(jù)分塊邊界，其中，窗口指紋值符合預(yù)定的數(shù)據(jù)分塊條件，則將當(dāng)前滑動(dòng)窗口的右邊界所在位置標(biāo)記為數(shù)據(jù)分塊的邊界；計(jì)算數(shù)據(jù)分塊的散列值，并標(biāo)記數(shù)據(jù)分塊的散列值與已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)分塊散列值相等的為冗余數(shù)據(jù)塊。

本發(fā)明中所述窗口指紋值由拉賓指紋函數(shù)計(jì)算；所述跳轉(zhuǎn)間隔為所述并行計(jì)算的窗口數(shù)的整數(shù)倍；所述跳轉(zhuǎn)間隔不是所述并行計(jì)算的窗口數(shù)的整數(shù)倍；所述跳轉(zhuǎn)間隔中重疊計(jì)算的窗口指紋值用于校驗(yàn)；所述并行計(jì)算的窗口位于同一跳轉(zhuǎn)間隔中；所述并行計(jì)算的窗口位于不同跳轉(zhuǎn)間隔中；以散列值與引用信息替代所述標(biāo)記為冗余數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)進(jìn)行所述數(shù)據(jù)塊的存儲(chǔ)。

本發(fā)明中網(wǎng)絡(luò)擁塞檢測(cè)模塊的輸出端與數(shù)據(jù)通信快速切換模塊相連接，數(shù)據(jù)通信快速切換模塊的輸入端與網(wǎng)絡(luò)擁塞檢測(cè)模塊中抖動(dòng)值計(jì)算模塊的輸出端相連接，數(shù)據(jù)通信快速切換模塊包括門限值比對(duì)模塊、地址分配模塊、當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度接收模塊、當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與基站距離判斷模塊、邊緣觸發(fā)模塊、通信通道更新/建立模塊，其中抖動(dòng)值計(jì)算模塊的輸出端與門限值比對(duì)模塊相連接，門限值比對(duì)模塊的輸出端與地址分配模塊相連接，地址分配模塊與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與基站距離判斷模塊、邊緣觸發(fā)模塊、通信通道更新/建立模塊依次相連接，當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度接收模塊的額輸出端與門限值比對(duì)模塊相連接。

本發(fā)明所述本地監(jiān)控終端中的數(shù)據(jù)采集模塊用于采集患者身體數(shù)據(jù)，包括血壓值、血糖值、體溫、心跳等。

本發(fā)明所述傳輸延時(shí)變化率獲取模塊把連續(xù)的時(shí)間離散化，以幀作為離散化的時(shí)間單位，T_i至T_i+1時(shí)間間隔內(nèi)共20幀，用D_i表示數(shù)據(jù)包的傳輸延時(shí)，傳輸時(shí)延D_i的計(jì)算公式為：D_i＝(R_i‐S_i)，其中R_i為接收端收到數(shù)據(jù)包的時(shí)間，S_i為數(shù)據(jù)包自帶的發(fā)送時(shí)間，計(jì)算T_i‐1到T_i時(shí)間內(nèi)傳輸延時(shí)的平均值和T_i到T_i+1時(shí)間內(nèi)傳輸延時(shí)的平均值根據(jù)和得到傳輸延時(shí)的變化率DR_i。

本發(fā)明所述基準(zhǔn)值調(diào)整模塊進(jìn)行每單位時(shí)間調(diào)整基準(zhǔn)值：E＝E+DR_i×Δt，其中，E為期望值，Δt為兩幀間的時(shí)間差。

本發(fā)明所述判斷是否重置基準(zhǔn)值模塊判斷是否需要重置基準(zhǔn)值：若是，則通過(guò)基準(zhǔn)值重置模塊將基準(zhǔn)值重置為：E＝D_i+DR_i×(T_i+1‐T_i)/2，然后送入抖動(dòng)值計(jì)算模塊，否則直接送入抖動(dòng)值計(jì)算模塊。

本發(fā)明中抖動(dòng)值計(jì)算模塊求平均值與基準(zhǔn)值的差值，并對(duì)這個(gè)差值的絕對(duì)值做指數(shù)平滑，計(jì)算抖動(dòng)值J_i為：J_i＝(15×J_i‐1+|D_i‐E|)/16，用抖動(dòng)值表征網(wǎng)絡(luò)擁塞情況，抖動(dòng)值越大則即將發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)擁塞越嚴(yán)重。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠克服現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)時(shí)高效傳播的問(wèn)題，具有結(jié)構(gòu)合理、工作可靠等顯著的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明：

附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。

附圖2是本發(fā)明中網(wǎng)絡(luò)擁塞檢測(cè)模塊的結(jié)構(gòu)框圖。

附圖3是本發(fā)明中數(shù)據(jù)通信快速切換模塊的結(jié)構(gòu)框圖。

附圖4是本發(fā)明中數(shù)據(jù)分析機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖。

附圖標(biāo)記；管控平臺(tái)1、本地監(jiān)控終端2、服務(wù)器3、數(shù)據(jù)接收機(jī)構(gòu)4、數(shù)據(jù)分析機(jī)構(gòu)5、控制器6、數(shù)據(jù)采集模塊7、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊8、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊9、網(wǎng)絡(luò)擁塞檢測(cè)模塊10、數(shù)據(jù)通信快速切換模塊11、傳輸延時(shí)變化率獲取模塊12、基準(zhǔn)值調(diào)整模塊13、判斷是否重置基準(zhǔn)值模塊14、基準(zhǔn)值重置模塊15、抖動(dòng)值計(jì)算模塊16、門限值比對(duì)模塊17、地址分配模塊18、當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度接收模塊19、當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與基站距離判斷模塊20、邊緣觸發(fā)模塊21、通信通道更新/建立模塊22、數(shù)據(jù)抽取模塊23、預(yù)處理模塊24、參數(shù)設(shè)置模塊25、數(shù)據(jù)挖掘模塊26、數(shù)據(jù)融合模塊27、顯示輸出模塊28。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

如附圖所示，本發(fā)明提出了一種基于大數(shù)據(jù)挖掘及數(shù)據(jù)冗余處理的醫(yī)療信息系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有管控平臺(tái)1以及兩個(gè)以上的本地監(jiān)控終端2，管控平臺(tái)1與本地監(jiān)控終端2經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通信電路相連接，其中所述管控平臺(tái)1包括服務(wù)器3、數(shù)據(jù)接收機(jī)構(gòu)4、數(shù)據(jù)分析機(jī)構(gòu)5，數(shù)據(jù)分析機(jī)構(gòu)5和數(shù)據(jù)接收機(jī)構(gòu)4分別與服務(wù)器3相連接，數(shù)據(jù)分析機(jī)構(gòu)5與數(shù)據(jù)接收機(jī)構(gòu)4相連接，所述數(shù)據(jù)分析機(jī)構(gòu)包括用于獲取關(guān)鍵信息的數(shù)據(jù)抽取模塊23、用于對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的預(yù)處理模塊24、數(shù)據(jù)簡(jiǎn)約模塊29、用于對(duì)處理方式進(jìn)行選擇的參數(shù)設(shè)置模塊25、用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析運(yùn)算的數(shù)據(jù)挖掘模塊26、用于對(duì)多項(xiàng)挖掘結(jié)果進(jìn)行融合的數(shù)據(jù)融合模塊27、用于輸出融合后最終結(jié)果的顯示輸出模塊28；所述本地監(jiān)控終端2設(shè)有控制器6、數(shù)據(jù)采集模塊7、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊8、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊9，其中控制器6分別與參數(shù)采集模7塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊8、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊9相連接，數(shù)據(jù)采集模塊7和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊9分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊8相連接；所述本地監(jiān)控終端2還設(shè)有與控制器6相連接的網(wǎng)絡(luò)擁塞檢測(cè)模塊10和數(shù)據(jù)通信快速切換模塊11，其中網(wǎng)絡(luò)擁塞檢測(cè)模塊10包括傳輸延時(shí)變化率獲取模塊12、基準(zhǔn)值調(diào)整模塊13、判斷是否重置基準(zhǔn)值模塊14、基準(zhǔn)值重置模塊15、抖動(dòng)值計(jì)算模塊16，其中傳輸延時(shí)變化率獲取模塊12、基準(zhǔn)值調(diào)整模塊13、判斷是否重置基準(zhǔn)值模塊14依次連接，判斷是否重置基準(zhǔn)值模塊14的輸出端分別與基準(zhǔn)值重置模塊15和抖動(dòng)值計(jì)算模塊16相連接，基準(zhǔn)值重置模塊15的輸出端與基準(zhǔn)值調(diào)整模塊13相連接。

本發(fā)明中網(wǎng)絡(luò)擁塞檢測(cè)模塊10的輸出端與數(shù)據(jù)通信快速切換模11塊相連接，數(shù)據(jù)通信快速切換模塊11的輸入端與網(wǎng)絡(luò)擁塞檢測(cè)模塊10中抖動(dòng)值計(jì)算模塊16的輸出端相連接，數(shù)據(jù)通信快速切換模塊11包括門限值比對(duì)模塊17、地址分配模塊18、當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度接收模塊19、當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與基站距離判斷模塊20、邊緣觸發(fā)模塊21、通信通道更新/建立模塊22，其中抖動(dòng)值計(jì)算模塊16的輸出端與門限值比對(duì)模塊17相連接，門限值比對(duì)模塊17的輸出端與地址分配模塊18相連接，地址分配模塊18與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與基站距離判斷模塊20、邊緣觸發(fā)模塊21、通信通道更新/建立模塊22依次相連接，當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度接收模塊19的額輸出端與門限值比對(duì)模塊17相連接。

本發(fā)明所述本地監(jiān)控終端中的數(shù)據(jù)采集模塊用于采集患者身體數(shù)據(jù)，包括血壓值、血糖值、體溫、心跳等。

本發(fā)明所述傳輸延時(shí)變化率獲取模塊把連續(xù)的時(shí)間離散化，以幀作為離散化的時(shí)間單位，T_i至T_i+1時(shí)間間隔內(nèi)共20幀，用D_i表示數(shù)據(jù)包的傳輸延時(shí)，傳輸時(shí)延D_i的計(jì)算公式為：D_i＝(R_i‐S_i)，其中R_i為接收端收到數(shù)據(jù)包的時(shí)間，S_i為數(shù)據(jù)包自帶的發(fā)送時(shí)間，計(jì)算T_i‐1到T_i時(shí)間內(nèi)傳輸延時(shí)的平均值和T_i到T_i+1時(shí)間內(nèi)傳輸延時(shí)的平均值根據(jù)和得到傳輸延時(shí)的變化率DR_i。

本發(fā)明所述基準(zhǔn)值調(diào)整模塊進(jìn)行每單位時(shí)間調(diào)整基準(zhǔn)值：E＝E+DR_i×Δt，其中，E為期望值，Δt為兩幀間的時(shí)間差。

本發(fā)明所述判斷是否重置基準(zhǔn)值模塊判斷是否需要重置基準(zhǔn)值：若是，則通過(guò)基準(zhǔn)值重置模塊將基準(zhǔn)值重置為：E＝D_i+DR_i×(T_i+1‐T_i)/2，然后送入抖動(dòng)值計(jì)算模塊，否則直接送入抖動(dòng)值計(jì)算模塊。

本發(fā)明中抖動(dòng)值計(jì)算模塊求平均值與基準(zhǔn)值的差值，并對(duì)這個(gè)差值的絕對(duì)值做指數(shù)平滑，計(jì)算抖動(dòng)值J_i為：J_i＝(15×J_i‐1+|D_i‐E|)/16，用抖動(dòng)值表征網(wǎng)絡(luò)擁塞情況，抖動(dòng)值越大則即將發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)擁塞越嚴(yán)重。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠克服現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)時(shí)高效傳播的問(wèn)題，具有結(jié)構(gòu)合理、工作可靠等顯著的優(yōu)點(diǎn)。