CN118039193A - 一种基于5g技术的院外康复指导与监测评估系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种院外康复指导与监测评估技术，尤其涉及一种基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统。由于患者在家缺乏专业的康复指导，患者的康复效果大打折扣，影响患者的病情愈合。本发明要解决的技术问题是提供一种基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统。对患者康复进行视频指导，视频摄像头采集患者运动特征，及时语音提示纠正患者康复动作，将运动特征以及传感器提取到的运动参数，结合医生诊断信息及患者基本信息，系统最终会生成患者实时的康复训练档案，并通过5G网络实时准确地将数据发送到远程监控中心，便于医生评测患者的康复效果以及制定进一步合理的康复训练计划。
Description
技术领域
本发明涉及一种院外康复指导与监测评估技术，尤其涉及一种基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统。
背景技术
在医院里，中风患者和肢体伤残患者可以很好的接受到专业的康复指导与治疗。康复锻炼是一个长期的过程，出院后患者仍需继续进行康复治疗，但由于康复效果与患者本人的主观能动性密切相关，且由于在家缺乏专业的康复指导，患者的康复效果大打折扣，影响患者的病情愈合。本发明开发出一种基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统，患者在居家康复时，本系统可根据患者康复数据远程控制或者医护人员远程控制神经刺激器对患者进行刺激，同时可以通过传感器采集患者的运动信息。此外还设有显示器和视频摄像头，对患者康复进行视频指导，视频摄像头采集患者运动特征，如康复动作未做到位，可及时语音提示纠正患者康复动作。
通过对视频图像采集到的运动特征以及传感器提取到的运动参数，结合医生诊断信息及患者基本信息系统最终会生成患者实时的康复训练档案，并通过5G网络实时准确地将数据发送到远程监控中心，实现对患者康复训练数据的记录，便于医生评测患者的康复效果以及制定进一步合理的康复训练计划。
发明内容
（1）要解决的技术问题
本发明为了克服现有技术中康复效果与患者本人的主观能动性密切相关，且由于在家缺乏专业的康复指导，患者的康复效果大打折扣，影响患者的病情愈合的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统。
（2）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统，其特征在于，包括：后台服务器、前台终端、监测设备、康复设备、VR设备；
所述后台服务器用于对医疗数据处理、存储、分析、用户管理以及逻辑控制；所述前台终端，将后台服务器处理后的数据进行展示；所述监测设备，用于实时监测患者数据，并将数据发送至后台服务器；所述康复设备用于远程控制，对患者进行康复治疗；所述VR设备用于辅助患者进行康复训练。
进一步地，所述监测设备包括穿戴设备、摄像头，所述穿戴设备包括多种，如智能手表、健康监测带，用于实时收集患者的生理参数，如心率、血压、血糖；所述摄像头包括多个，用于从多个角度收集用户康复运动视频数据。
进一步地，所述后台服务器包括数据收集与存储模块、数据处理与分析模块、实时监测与反馈模块、用户管理模块、服务逻辑控制模块、接口集成模块和隐私与安全模块；
所述数据收集与存储模块负责与监测设备进行通信，接收上传的数据，并将数据进行存储、备份、恢复；
所述数据处理与分析模块负责对数据进行预处理，从原始数据中提取特征，使用统计学和机器学习算法进行数据分析，并将分析结果生成康复进度报告；
所述实时监测与反馈模块负责对数据处理与分析模块预处理后的患者身体数据进行实时监测，当有异常情况，触发警报；
所述用户管理模块负责用户账户的创建、修改、删除，并管理不同用户的访问权限；
所述服务逻辑控制模块负责处理前台终端的各种请求，完成系统与用户之间的交互；
所述接口集成模块负责与其他医疗系统进行数据交换和功能集成，并提供其它医疗系统访问的API接口；
所述隐私与安全模块负责确保数据传输和存储的安全性，限制对敏感数据的访问以及防护系统受到网络攻击和限制未授权的数据访问。
进一步地，所述数据处理与分析模块的具体操作步骤为：
S1对数据进行数据清洗，将数据中错误的数据格式、异常值进行修正，对于重复记录，确定是否为数据录入错误或数据的重复，并采取重新录入或删除的操作，并将数据不同的度量标准转换为一个标准度量；
S2提取特征值，通过统计测试、主成分分析和相关性分析，识别出对于预测患者数据最为重要的特征；
S3数据分析，使用不同的机器学习算法和深度学习算法对患者的康复数据，包括使用监测设备监测患者的各种生理数据、使用摄像头拍摄患者所做的康复运动，对这些数据进行深入预测分析，得到患者健康预测结果，评估患者的运动准确性、稳定性和运动范围，确保患者正确执行康复动作；分析患者的各种生理数据，预测患者的康复状态和康复过程中的生理变化；根据患者的康复历史和当前状态，为患者设定切实可行的短期和长期目标；根据患者的反应和进度，自动调整康复计划，确保患者获得最合适的康复指导；
对于患者的康复状态使用支持向量机SVM进行预测，根据监测设备监测到的患者各种生理数据，支持向量机SVM模型构建一个优化问题，以找到最大化类别间隔的超平面，所述超平面能够最好的区分不同的康复状态，所述康复状态分为几个类别包括好转、无变化、恶化；支持向量机SVM模型构建的优化问题为：
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其中，是支持向量机模型所寻找的超平面的法向量，用于确定患者不同生理数
据特征如心率、血压、血糖在预测模型中的重要性；是法向量的范数，其平方的一半即
是要最小化的目标函数，在生理数据分析中，较小的法向量范数意味着能对患者的康复状
态做出更平滑的预测；是超平面的偏置项，有助于调整支持向量机SVM模型的判定阈值，
以便更好地分类康复状态；是第个患者训练样本的特征向量，由患者的生理数据组
成，包括患者的心率、血压、运动范围；是第个患者训练样本的标签，表示患者的康复
状态；是松弛变量，意味着某些患者的数据点即使没有满足预设的分类标准，模型也能
容忍这种偏差；是正则化参数，它允许支持向量机SVM模型在一定程度上容忍错误分类，
有助于避免过拟合；是训练样本的总数，代表了用于训练模型的患者数据集的大小；当有
新的患者生理数据输入支持向量机SVM模型时，通过判断数据点与超平面的位置，来分类患
者的具体康复状态；
S4利用图形工具创建直观的图表，帮助解释数据分析的结果，之后根据数据可视化和分析结果，生成清晰的报告或总结以及患者个性化康复计划，供医护人员和患者查看；
S5反馈，根据模型表现和用户反馈，对模型和算法进行参数调整。
进一步地，所述实时监测与反馈模块根据医护人员的医疗知识和患者的具体病情与康复进度，为患者定制异常运动预警阈值x，在数据处理与分析模块对患者运动数据进行分析预测，包括心率、运动量异常、跌倒，所述实时监测与反馈模块得到预测数据，并对数据进行监测，判断数据是否超出阈值x，当超出阈值x后，判断患者正在进行异常运动，实时监测与反馈模块会自主通过后台服务器向前台终端发起持续预警，直至患者运动数据监测值回到正常值。
进一步地，所述隐私与安全模块会在系统进行数据通信时，确保系统使用端到端的加密通信方式，保证数据在传输过程中的安全；同时在所述数据处理与分析模块对患者数据进行分析时，采用匿名化或去标识化技术来保护患者的个人身份信息，确保数据在没有个人标识信息的情况下被处理和分析；实现细粒度的访问控制，确保用户只能访问其权限范围内的数据；同时所述隐私与安全模块记录所有对数据的访问和操作，包括读取、修改和删除，以便在必要时进行审计。
进一步地，所述前台终端根据后台服务器中的用户管理设定的用户权限分为医生终端、护理人员终端、患者终端，医护人员和患者之间通过各自前台终端发送通讯请求，后台服务器的服务逻辑控制模块解析通讯请求，并将医护人员和患者的前台终端通过5G技术进行连接，实现医患实时沟通，医护人员在线指导患者进行康复训练；前台终端对所述后台服务器处理与分析后的数据、康复训练计划、康复档案进行可视化展示，对数据以折线图、表格方式展示，通过懒加载、数据缓存和前端渲染优化，减少用户等待时间，提高用户体验。
进一步地，所述患者终端中加入游戏化元素，并设计特有的医疗康复小游戏，将游戏与患者康复任务相互连接，患者通过完成康复任务来解锁成就并获得奖励；将 VR设备结合动作捕捉技术，通过并将VR设备连接患者终端，使患者能够在虚拟游戏环境中进行康复训练；而所述院外康复指导与监测评估系统通过监测设备实时追踪患者的运动和生理反应，调整虚拟游戏环境中的场景和难度；患者能够通过患者终端将康复游戏中的康复游戏进度和经验分享到患者社区。
进一步地，所述康复设备在后台服务器将监测设备监测到的数据进行处理分析之后，判断患者是否需要康复设备进行刺激恢复或者医护人员在前台终端下达操作命令，通过5G技术远程控制康复设备对患者进行刺激恢复。
进一步地，所述基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统会整合患者的医疗数据、康复记录和训练计划，医生能够在任何时间监控患者的康复进展，并根据需要调整康复计划；同时所述系统能够根据患者的康复进展自动调整康复训练难度和频率。
（3）有益效果
运用5G互联网技术，开展“医院+家庭”服务模式，实现互联网与康复患者院内-院外健康管理深度融合，便于医生评测患者的康复效果，评估康复训练是否对患者有效，进一步制定合理的康复训练计划，同时也解决了康复患者每周去医院的来回奔波。
本发明通过使用5G技术进行数据传输，提高数据传输的效率，为患者在院外提供实时的监测与康复指导提供了可能。
本发明通过对患者康复运动数据进行实时监测，并使用机器学习算法和统计学知识进行分析预测，同时为了预测分析的准确性，使用的机器学习算法和统计学知识会不断优化，在分析预测患者康复运动发生异常时，会发出警报，增加了本发明的实用性。
附图说明
图1为本发明的各模块示意图。
图2为本发明后台服务器中的各模块示意图。
图3为本发明具体流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
本发明作为一种基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统，首先医院康复科建立康复系统工作站，工作人员启动康复工作站，并登录院外康复指导与监测评估系统的后台服务器，服务器通过5G技术使医护人员和患者的前台终端相连接。患者只需在家中打开康复APP，通过康复APP启动监测摄像头，并连接到传感器即可进行康复运动。当患者在康复运动时，身上所携带的传感器和摄像头将患者的康复动作通过5G技术将数据实时发送至康复工作站的后台服务器，后台服务器对康复动作进行实时处理分析，判断患者的康复动作是否正确或患者在运动过程中身体是否出现意外情况，后台服务器会向该患者与患者的治疗医生的前台终端发送信息；当用户只是康复动作错误，后台服务器会发送康复动作错误的警告，同时患者的前台终端会接收到后台服务器传来的下一步康复运动要领，而治疗医生在接收到警告后，可以通过前台终端与患者进行视频指导，进一步改正患者的康复动作；如果是患者身体出现意外情况，发出患者身体出现异常的警告，后台服务器向患者前台终端发送停止所有活动的警告消息，并指导患者如何进行急救，而治疗医生在接收到这个警告后，会按照规章制度采取措施。其中，患者身体出现意外情况的警告消息优先于患者康复动作是否出现异常的警告信息。基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统通过识别患者在运动过程中的意外情况，对其进行优先处理，为患者提供了更为高效、安全的康复服务；并且患者通过康复APP连接监测设备即可开始康复运动，方便患者进行操作。
后台服务器会将那些通过传感器与监测摄像头获取的康复数据和患者的一般情况进行记录，治疗医生根据患者病情记录与康复数据进行结合，根据医学知识为患者制定下一步的康复训练计划。医护人员通过后台服务器实时监控患者的康复动作并为患者制定和调整个性化的康复训练计划，增强了医疗服务的效率和质量。
为了实现上述流程，一种基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统包括后台服务器、前台终端、监测设备、康复设备；其中后台服务器用于对医疗数据处理、存储、分析，用户管理以及逻辑控制，包括有数据收集与存储模块，数据处理与分析模块、实时监测与反馈模块、用户管理模块、服务逻辑控制模块、接口集成模块、隐私与安全模块；前台终端，将数据处理的数据进行展示；监测设备，用于实时监测患者数据，并将数据发送至后台服务器；康复设备，用于远程控制，对患者进行康复治疗。基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统通过后台服务器、前台终端、监测设备、康复设备的组合，为患者提供了更高效、便捷的医疗服务，并通过强大、高效的数据传输和数据处理与分析能力，为患者提供更加个性化和精准的康复指导。
后台服务器中的数据收集与存储模块负责与监测设备进行通信，接收上传的数据，并将数据进行存储、备份、恢复；通过各种传感器、摄像头和其他医疗用监测设备使用5G技术进行通信连接，实时获取患者的康复数据；或者通过接口集成模块与其他医疗管理系统进行接口连接，获取其他医疗管理系统中的患者信息；在患者数据收集时，同时对患者数据进行存储，其中存储数据库采用分布式存储技术，将患者康复信息分为多个节点进行存储，并实现实时数据同步和备份功能，明确在某个存储节点出现故障的情况下，数据也不会丢失，并且可以快速恢复；同时采用可扩展的存储架构，使系统可以随着患者数量的增加和康复数据的增长，系统可以无缝的扩展存储能力，而不影响系统的使用；同时数据收集与存储模块在收集数据时，采用边缘计算技术，使数据在数据源的边缘设备上进行数据的初步处理和存储，减少数据传输时间，提高系统的响应速度，同时边缘计算技术减少了需要传输到后台服务器的患者数据量，进而减少了后台服务器的处理压力。而院外康复指导与监测评估系统采用的存储架构设计可以使系统随着患者数据的增加，灵活扩展，满足未来的需求。
后台服务器中的数据处理与分析模块负责对数据进行预处理，从原始数据中提取特征，使用统计学和机器学习算法进行数据分析，并将分析结果生成康复进度报告。首先对监测到的患者数据进行数据清洗，将数据中错误的数据格式、异常值进行修正，对于重复记录，确定是否为数据录入错误或数据重复录入等问题，并采取重新录入或删除等相应操作，并将数据不同的度量标准转换为一个标准度量，并将数据缩放到一个标准的范围内，如[0,1]区间。之后提取特征值，通过统计测试、主成分分析和相关性分析等方法，识别出对于预测患者数据最为重要的特征。之后数据分析，使用不同的机器学习算法和深度学习算法对患者的康复数据包括使用监测设备监测患者的各种生理数据、使用摄像头拍摄患者所做的康复运动，对这些数据进行深入预测分析，得到患者健康预测结果，评估患者的运动准确性、稳定性和运动范围，确保患者正确执行康复动作；分析患者的各种生理数据，预测患者的康复状态和康复过程中的生理变化；根据患者的康复历史和当前状态，为患者设定切实可行的短期和长期目标；根据患者的反应和进度，自动调整康复计划，确保患者获得最合适的康复指导；
对于患者的康复状态使用支持向量机SVM进行预测，根据监测设备监测到的患者各种生理数据，支持向量机SVM模型构建一个优化问题，以找到最大化类别间隔的超平面，超平面能够最好的区分不同的康复状态，康复状态分为几个类别包括好转、无变化、恶化，支持向量机SVM模型构建的优化问题为：
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其中，是支持向量机模型所寻找的超平面的法向量，用于确定患者不同生理数
据特征如心率、血压在预测模块性中的重要性；是法向量的范数，其平方的一半即是
要最小化的目标函数，在生理数据分析中，较小的法向量范数意味着可能对患者的康复状
态做出更平滑的预测；是超平面的偏置项，有助于调整支持向量机SVM模型的判定阈值，
以便更好地分类康复状态；是第个患者训练样本的特征向量，由患者的生理数据组
成，包括患者的心率、血压、血糖和运动范围；是第个患者训练样本的标签，表示患者
的康复状态；是松弛变量，意味着某些患者的数据点即使没有满足预设的分类标准，模
型也可以容忍这种偏差；是正则化参数，它允许支持向量机SVM模型在一定程度上容忍
错误分类，有助于避免过拟合；是训练样本的总数，代表了用于训练模型的患者数据集的
大小；当有新的患者生理数据输入支持向量机SVM模型时，通过判断数据点与超平面的位
置，来分类患者的具体康复状态。然后利用图形工具创建直观的图表，帮助解释数据分析的
结果，之后根据数据可视化和分析结果，生成清晰的报告或总结以及患者个性化康复计划，
供医护人员和患者查看，最后工作人员根据模型表现和用户的使用反馈，对模型和算法进
行参数调整，保证支持向量机SVM模型的准确性和适用性。
后台服务器中的实时监测与反馈模块中，医护人员会根据医疗知识和患者的具体病情与康复进度，为患者定制异常运动预警阈值x，这个阈值是动态的，可以随着患者康复情况的改变而调整，在数据处理与分析模块对患者运动数据包括心率、运动强度、运动模式等进行分析预测，预测是否有潜在的异常，如心率异常、运动量异常、或跌倒风险等，实时监测与反馈模块在得到预测数据，对数据进行监测并与预设的阈值x进行比较，判断数据是否超出阈值x，当超出阈值x后，实时监测与反馈模块判断患者正在进行异常运动，实时监测与反馈模块会自主通过后台服务器向前台终端发起出预警信号，这个预警可能是声音、震动或视觉提示等，而该预警方式的采用通过实时监测与反馈模块通过判断患者当前所处环境而设置，旨在立即引起患者或周围人的注意，预警会一直持续进行，直至患者运动数据监测值回到正常值。在持续预警期间，实时监测与反馈模块会提供一些即时的干预建议，如提示患者减慢运动速度、停止当前活动或采取特定的安全措施。院外康复指导与监测评估系统通过根据患者的实际康复情况动态调整预警阈值，而不是传统医疗系统中的固定的预警阈值，这提供了更精准的监测与预警；同时系统通过采用声音、震动和视觉提示等多种预警方式，有助于确保不同情境下患者都能及时获得预警信息。
后台服务器中的用户管理模块负责用户账户的创建、修改、删除，并且用户管理模块基于用户的角色实现权限控制，为不同角色的用户如管理人员、医生、护理人员、患者等定义不同的权限集。
后台服务器中的服务逻辑控制模块负责处理前台终端的各种请求，完成系统与用户之间的交互，结合5G技术的高带宽优势，服务逻辑控制模块可以支持高清视频通话，使得医护人员能够远程在线实时指导。
后台服务器中的接口集成模块负责与其他医疗系统进行数据交换和功能集成，并提供其他医疗系统访问的API接口，同时接口集成模块采用事件驱动架构设计，使一种基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统能更快地响应康复过程中的关键事件，并及时将这些信息推送到相关医疗系统和人员处。而传统的医疗系统采用轮询或定时检查的方式来更新信息，事件驱动架构则提供了极为灵敏的事件响应机制，减少了信息更新的延迟，同时接口集成模块实现了更加流畅和广泛的医疗信息集成，能够提高康复服务的质量和效率，并促进医疗资源的优化配置。
后台服务器中隐私与安全模块会在系统进行数据通信时，确保系统使用端到端的加密通信方式，保证数据在传输过程中的安全；同时在数据处理与分析模块对患者数据进行分析时，采用匿名化或去标识化技术来保护患者的个人身份信息，确保数据在没有个人标识信息的情况下被处理和分析；实现细粒度的访问控制，确保用户只能访问其权限范围内的数据；同时隐私与安全模块记录所有对数据的访问和操作，包括读取、修改和删除，以便在必要时进行审计。院外康复指导与监测评估系统通过使用端到端的加密结合5G技术的高速传输能力，在保证数据安全的同时，不牺牲系统的性能；同时系统不仅关注数据传输的安全性，还涵盖了数据处理、访问控制和审计跟踪等多个层面的安全管理。提供了更加全面的安全策略。
前台终端，将后台服务器中的数据进行展示，并通过后台服务器实现前台终端之间的对话连接；其中前台终端根据后台服务器中用户管理模块为每个用户设定的角色权限不同分成不同的终端，包括医生终端、护理人员终端、患者终端；用户可以在终端上进行操作，后台服务器对终端上的操作指令做出回应，如通过服务逻辑控制模块的逻辑控制实现医生终端与患者终端进行视频通话，实现实时在线康复指导。终端对后台服务器处理与分析后的数据、康复训练计划、康复档案进行可视化展示，对数据以折线图、表格方式展示，通过懒加载、数据缓存和前端渲染优化，减少用户等待时间，提高用户体验。院外康复指导与监测评估系统通过提供更为细分的角色权限设置，增强了个性化服务和数据安全，同时医生和患者可以通过5G技术实现的视频通过进行实时交流，有助于提供实时的医疗建议和康复指导，增强了远程医疗服务的互动性和实效性。
同时为了提高患者康复训练的积极性与康复效率，在康复训练中加入游戏化元素，通过完成特定的康复任务来解锁成就、获得奖励，激励患者坚持训练；同时开发康复训练游戏，患者可以通过将患者终端与VR设备进行连接，VR设备将康复训练游戏构建为虚拟游戏环境，之后通过VR设备结合动作捕捉技术，患者即可在虚拟游戏环境中进行康复训练，同时院外康复指导与检测评估系统通过实时监测设备和5G技术，实时监测患者的心率、血压、肌肉活动等生理参数和生理反应，为患者调整虚拟游戏场景和难度，确保患者始终在适宜的强度范围内进行训练，既不至于训练过度也不至于训练效果不足；患者还可以根据自己的兴趣和康复需要，设计个性化的虚拟场景，如喜欢海洋的患者可以在海底世界中进行康复训练，喜欢天空的患者可以在虚拟的天空中康复训练，而喜欢登山的患者则可以设置在虚拟的山景中锻炼等等；同时患者还可以通过患者终端将康复游戏中的康复游戏进度和康复游戏经验分享到患者社区，或者在患者社区内进行康复经验的分享。现有技术中的康复训练更侧重于传统的物理治疗和训练方法，而院外康复指导与监测评估系统通过游戏化元素和患者社区对患者进行激励，有助于提高患者的参与度和康复效果，使用VR设备和动作捕捉技术的结合提供了患者更强的沉浸感和互动的康复体验。
康复设备是在后台服务器将监测设备监测到的数据进行处理分析之后，判断患者是否需要康复设备进行辅助康复，康复训练计划中有没有康复设备进行康复的计划，如果判断需要且康复训练计划中存在使用康复设备进行康复的计划，则后台服务器会按照设定的康复设备使用机制操作康复设备对患者进行康复训练；或者医护人员在前台终端下达操作康复设备的操作命令，使用5G技术并通过后台服务器远程控制康复设备对患者进行刺激恢复。使用5G技术远程监测患者的康复状态并可控制康复设备，使得康复服务更加灵活和便捷，尤其适合院外环境。同时院外康复指导与监测评估系统根据实时监测数据调整康复计划，而不是采用一种通用的康复方案，提高了康复训练的个性化和适应性。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统，其特征在于，包括：后台服务器、前台终端、监测设备、康复设备、VR设备；
所述后台服务器用于对医疗数据处理、存储、分析、用户管理以及逻辑控制；所述前台终端，将后台服务器处理后的数据进行展示；所述监测设备，用于实时监测患者数据，并将数据发送至后台服务器；所述康复设备用于远程控制，对患者进行康复治疗；所述VR设备用于辅助患者进行康复训练；
所述后台服务器包括数据收集与存储模块、数据处理与分析模块、实时监测与反馈模块、用户管理模块、服务逻辑控制模块、接口集成模块和隐私与安全模块；
所述数据收集与存储模块负责与监测设备进行通信，接收上传的数据，并将数据进行存储、备份、恢复；
所述数据处理与分析模块负责对数据进行预处理，从原始数据中提取特征，使用统计学和机器学习算法进行数据分析，并将分析结果生成康复进度报告；
所述数据处理与分析模块的具体操作步骤为：
S1对数据进行数据清洗，将数据中错误的数据格式、异常值进行修正，对于重复记录，确定是否为数据录入错误或数据的重复，并采取重新录入或删除的操作，并将数据不同的度量标准转换为一个标准度量；
S2提取特征值，通过统计测试、主成分分析和相关性分析，识别出对于预测患者数据最为重要的特征；
S3数据分析，使用不同的机器学习算法和深度学习算法对患者的康复数据，包括使用监测设备监测患者的各种生理数据、使用摄像头拍摄患者所做的康复运动，对这些数据进行深入预测分析，得到患者健康预测结果，评估患者的运动准确性、稳定性和运动范围，确保患者正确执行康复动作；分析患者的各种生理数据，预测患者的康复状态和康复过程中的生理变化；根据患者的康复历史和当前状态，为患者设定切实可行的短期和长期目标；根据患者的反应和进度，自动调整康复计划，确保患者获得最合适的康复指导；
对于患者的康复状态使用支持向量机SVM进行预测，根据监测设备监测到的患者各种生理数据，支持向量机SVM模型构建一个优化问题，以找到最大化类别间隔的超平面，所述超平面能够最好的区分不同的康复状态，所述康复状态分为几个类别包括好转、无变化、恶化；支持向量机SVM模型构建的优化问题为：
受限于
其中，是支持向量机模型所寻找的超平面的法向量，用于确定患者不同生理数据特
征如心率、血压、血糖在预测模型中的重要性；是法向量的范数，其平方的一半即是要
最小化的目标函数，在生理数据分析中，较小的法向量范数意味着能对患者的康复状态做
出更平滑的预测；是超平面的偏置项，有助于调整支持向量机SVM模型的判定阈值，以便
更好地分类康复状态；是第个患者训练样本的特征向量，由患者的生理数据组成，包
括患者的心率、血压、运动范围；是第个患者训练样本的标签，表示患者的康复状态；是松弛变量，意味着某些患者的数据点即使没有满足预设的分类标准，模型也能容忍这
种偏差；是正则化参数，它允许支持向量机SVM模型在一定程度上容忍错误分类，有助于
避免过拟合；是训练样本的总数，代表了用于训练模型的患者数据集的大小；当有新的患
者生理数据输入支持向量机SVM模型时，通过判断数据点与超平面的位置，来分类患者的具
体康复状态；
S4利用图形工具创建直观的图表，帮助解释数据分析的结果，之后根据数据可视化和分析结果，生成清晰的报告或总结以及患者个性化康复计划，供医护人员和患者查看；
S5反馈，根据模型表现和用户反馈，对模型和算法进行参数调整；
所述实时监测与反馈模块负责对数据处理与分析模块预处理后的患者身体数据进行实时监测，当有异常情况，触发警报；
所述用户管理模块负责用户账户的创建、修改、删除，并管理不同用户的访问权限；
所述服务逻辑控制模块负责处理前台终端的各种请求，完成系统与用户之间的交互；
所述接口集成模块负责与其他医疗系统进行数据交换和功能集成，并提供其它医疗系统访问的API接口；
所述隐私与安全模块负责确保数据传输和存储的安全性，限制对敏感数据的访问以及防护系统受到网络攻击和限制未授权的数据访问。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统，其特征在于，所述监测设备包括穿戴设备、摄像头，所述穿戴设备包括多种，如智能手表、健康监测带，用于实时收集患者的生理参数，如心率、血压、血糖；所述摄像头包括多个，用于从多个角度收集用户康复运动视频数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统，其特征在于，所述实时监测与反馈模块根据医护人员的医疗知识和患者的具体病情与康复进度，为患者定制异常运动预警阈值x，在数据处理与分析模块对患者运动数据进行分析预测，包括心率、运动量异常、跌倒，所述实时监测与反馈模块得到预测数据，并对数据进行监测，判断数据是否超出阈值x，当超出阈值x后，判断患者正在进行异常运动，实时监测与反馈模块会自主通过后台服务器向前台终端发起持续预警，直至患者运动数据监测值回到正常值。
4.根据权利要求1所述的一种基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统，其特征在于，所述隐私与安全模块会在系统进行数据通信时，确保系统使用端到端的加密通信方式，保证数据在传输过程中的安全；同时在所述数据处理与分析模块对患者数据进行分析时，采用匿名化或去标识化技术来保护患者的个人身份信息，确保数据在没有个人标识信息的情况下被处理和分析；实现细粒度的访问控制，确保用户只能访问其权限范围内的数据；同时所述隐私与安全模块记录所有对数据的访问和操作，包括读取、修改和删除，以便在必要时进行审计。
5.根据权利要求1所述的一种基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统，其特征在于，所述前台终端根据后台服务器中的用户管理设定的用户权限分为医生终端、护理人员终端、患者终端，医护人员和患者之间通过各自前台终端发送通讯请求，后台服务器的服务逻辑控制模块解析通讯请求，并将医护人员和患者的前台终端通过5G技术进行连接，实现医患实时沟通，医护人员在线指导患者进行康复训练；前台终端对所述后台服务器处理与分析后的数据、康复训练计划、康复档案进行可视化展示，对数据以折线图、表格方式展示，通过懒加载、数据缓存和前端渲染优化，减少用户等待时间，提高用户体验。
6.根据权利要求5所述的一种基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统，其特征在于，所述患者终端中加入游戏化元素，并设计特有的医疗康复小游戏，将游戏与患者康复任务相互连接，患者通过完成康复任务来解锁成就并获得奖励；将VR设备结合动作捕捉技术，通过将VR设备连接患者终端，使患者能够在虚拟游戏环境中进行康复训练；而所述院外康复指导与监测评估系统通过监测设备实时追踪患者的运动和生理反应，调整虚拟游戏环境中的场景和难度；患者能够通过患者终端将康复游戏中的康复游戏进度和经验分享到患者社区。
7.根据权利要求1所述的一种基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统，其特征在于，所述康复设备在后台服务器将监测设备监测到的数据进行处理分析之后，判断患者是否需要康复设备进行刺激恢复或者医护人员在前台终端下达操作命令，通过5G技术远程控制康复设备对患者进行刺激恢复。
8.根据权利要求1所述的一种基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统，其特征在于，所述基于5G技术的院外康复指导与监测评估系统会整合患者的医疗数据、康复记录和训练计划，医生能够在任何时间监控患者的康复进展，并根据需要调整康复计划；同时所述系统能够根据患者的康复进展自动调整康复训练难度和频率。
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