CN104287892B - 用于计算伤口面积的敷料以及计算伤口面积的设备 - Google Patents

用于计算伤口面积的敷料以及计算伤口面积的设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于计算伤口面积的敷料以及计算伤口面积的设备和方法，其中敷料包括：透明或半透明的盖体，所述盖体表面设置有多个形状和大小相同的基本区域。本发明实施例对现有敷料的构造进行了改进，增加作为面积计算基本单位的基本区域，确定伤口边界线后，通过识别出位于伤口边界线内的基本区域数量，就可以以非常简单的运算和非常小的运算量，计算出伤口面积，易于操作使用，且具有较高的精度。

Description

用于计算伤口面积的敷料以及计算伤口面积的设备
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种用于计算伤口面积的敷料以及计算伤口面积的设备。
背景技术
负压伤口治疗NPWT（Negative Pressure Wound Therapy）是近年来发展起来的先进的创伤治疗方式。负压表示相对于环境空气压力（大气压）降低的气压，尤其是在创伤绷带内（敷料）的气压。用于气密地封闭创伤室的、创伤绷带（敷料）的覆盖材料，因此必须构建为使得其能够耐受出现的压力差，由此在创伤室中的负压可以被完全施加并且维持。在创伤治疗中，负压定量地设定为在环境气压和覆盖材料之下施加的空气压力之间的压力差。
图1所示为一种现有的NPWT设备，包括伤口治疗设备9＇以及伤口处套件8＇。伤口处套件8＇用于封闭伤口1＇，伤口治疗设备9＇用于创造出所需要的伤口负压空间。此外，还包括控制器7＇、负压泵6＇、集液瓶5＇、外部气管4＇等部件，其中，负压泵6＇的压力由控制器7＇控制，负压泵6＇与伤口1＇之间连接的外部气管4＇设置有集液瓶5＇。治疗时，在伤口1＇处填充伤口敷料2＇，将外部气管4＇插入伤口敷料2＇内，上面用贴膜3＇密封，通过给伤口1＇施加负压，促进伤口1＇周围血液循环，加快伤口1＇的愈合。
伤口面积变化是伤口治疗过程的重要参数，但是在上述的NPWT设备中，伤口1＇被敷料2＇盖住，伤口1＇在恢复过程中医护人员无法直接得知伤口面积的变化，造成诊断和治疗的不便。
为解决这个问题，现有的技术方案是将一透明薄膜放置在伤口区域，并勾画出轮廓线，再将标记的伤口形状铺平至固定模版才能开始识别计算。由于伤口绝大部分都是不规则的形状，计算复杂，需要较大的运算量和昂贵的运算软件。同时，由于摄像装置和模版的距离和角度可能发生变化，会增加计算的误差，而且需要揭膜和贴膜等步骤，操作复杂，不便使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于计算伤口面积的敷料以及计算伤口面积的设备，结构简单并且易于操作使用。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于计算伤口面积的敷料，包括透明或半透明的盖体，所述盖体表面设置有多个形状和大小相同的基本区域。
本发明还提供一种用于计算伤口面积的敷料，包括：透明或半透明的盖体，所述盖体表面通过相交的第一轴和第二轴划分为四象限区域，每一所述象限区域均包括多个形状和大小相同的基本区域，在每一所述基本区域内远离所述第一轴与第二轴的交点处均设置有识别标识，所述识别标识的面积等于或略小于所在基本区域面积的一半。
本发明还提供一种计算伤口面积的设备，包括：
具有透明或半透明盖体的敷料，所述盖体表面设置有多个形状和大小相同的基本区域；
计算单元，用于根据伤口边界线与所述基本区域的交叠情况计算伤口面积。
本发明还提供一种计算伤口面积的设备，包括：
敷料；
图像获取单元，用于获取在所述敷料盖体上的图像，所述图像包括勾画出的伤口边界线以及所述敷料盖体上的基本区域和相应的识别标识；
图像识别单元，用于对由所述图像获取单元获取的图像进行识别，识别出伤口边界线、位于伤口边界线内以及与其发生交叠的识别标识数量；
计算单元，用于根据所述图像识别单元的识别结果，计算伤口面积。
实施本发明实施例将带来如下有益效果：本发明实施例对现有敷料的构造进行了改进，增加作为面积计算基本单位的基本区域，确定伤口边界线后，通过识别出位于伤口边界线内的基本区域数量，就可以以非常简单的运算和非常小的运算量，计算出伤口面积，易于操作使用，且具有较高的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的NPWT设备构成示意图。
图2是本发明实施例一用于计算伤口面积的敷料的结构示意图。
图3是本发明实施例一用于计算伤口面积的敷料的第二结构示意图。
图4是本发明实施例一用于计算伤口面积的敷料的第三结构示意图。
图5是本发明实施例一用于计算伤口面积的敷料的第四结构示意图。
图6是图5中一个基本区域以及其上识别标识的设置示意图。
图7是本发明实施例二计算伤口面积的设备的结构示意图。
图8是本发明实施例三计算伤口面积的方法的流程示意图。
图9是本发明实施例三计算伤口面积的方法的另一流程示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非对本发明保护范围的限制。
请参照图2所示，本发明实施例一提供一种用于计算伤口面积的敷料，包括透明或半透明的盖体，盖体表面设置有多个形状和大小相同的基本区域21。
采用本实施例的敷料，将非常便于伤口面积计算，具体来说：将本实施例的敷料覆盖到伤口上，勾画出封闭的伤口边界线23，根据伤口边界线23与基本区域21的交叠情况进行伤口面积计算。例如，如果基本区域21完整位于伤口边界线23内，则该基本区域21的面积将被作为伤口面积的一部分，这样有多少个基本区域21在边界线23以内，就有多少个基本区域21的面积被纳入伤口面积。由于基本区域21的面积是已知的，并且作为计算伤口面积的基本面积单位，这样计算所需元件比较简单，计算量也小。另外，如果伤口边界线23与基本区域21相交，则也将该基本区域21的面积作为伤口面积的一部分，此时属于近似计算，实践当中可以将基本区域21设置得更小来提高计算精度。
本实施例对基本区域21的形状不做限制，可以是正方形、三角形、菱形等，优选正方形。
上述判断伤口边界线23与基本区域21的交叠情况，通常由人工完成。为了提高操作的自动化程度，可以通过图像识别技术自动进行识别和判断。为此，请结合图3所示，本实施例在每一基本区域31内均设置了一个识别标识32。通过图像识别技术自动判断和识别标识32与伤口边界线33的位置关系，并以此来计算伤口面积。例如，如果识别标识32完整位于边界线33内，则其所在的基本区域31的面积将被作为伤口面积的一部分，这样有多少个识别标识32在边界线33以内，就有多少个基本区域31的面积被纳入伤口面积。其中识别标识32可以是各种容易识别的标识，例如小圆点、小方块等。由于基本区域31的面积是已知的，并且作为基本面积单位，这样计算所需元件比较简单，计算量也小。
图2所示结构的敷料尤其适用于伤口边界较为规则的伤口面积计算。从图3可以看出，与图2所示的伤口边界线23相比，图3所示的伤口边界线33在右下角处向内凹进了一部分。根据图2所示结构的计算原理，该处基本区域310与伤口边界线33发生了相交，该基本区域310的面积应将被算入伤口面积，但实际上该基本区域310因向内凹进，仅有很小一部分位于伤口边界线33以内，如将整个该基本区域310的面积算入伤口面积的话，将带来误差。而按图3所示结构的计算原理，由于基本区域310上的识别标识320处于伤口边界线33以外，则不会将基本区域310的面积算入伤口面积。当然这种情况下，基本区域310有很小一部分位于伤口边界线33以内，实际应属于伤口面积的一部分，被排除在伤口面积之外仍会存在误差，但远比将整个基本区域310的面积算入伤口面积要小。
为进一步提高本实施例的敷料在计算伤口面积上准确性，请参照图4所示，本实施例的敷料的盖体表面通过相交的第一轴1和第二轴2划分为四象限区域，每一象限区域包括多个形状和大小相同的基本区域41，在每一基本区域41内远离第一轴1与第二轴2的交点处均设置有识别标识42，识别标识42的面积等于或略小于所在基本区域41面积的一半。
与图3所示结构的计算原理相似，图4所示结构的计算原理也是根据伤口边界线43与识别标识42的交叠情况进行计算，例如，如果识别标识42完整位于边界线43内，则其所在的基本区域41的面积将被作为伤口面积的一部分，这样有多少个识别标识42在边界线43以内，就有多少个基本区域41的面积被纳入伤口面积。不仅同一象限的基本区域的形状和大小相同，不同象限的基本区域的形状和大小也相同。由于基本区域41的面积是已知的，并且作为基本面积单位，这样计算所需元件比较简单，计算量也小。另外，如果边界线43与识别标识42相交，则也将该识别标识42所在的基本区域41的面积作为伤口面积的一部分，此时属于近似计算，实践当中可以将基本区域41设置得更小来提高计算精度。
为尽可能减小误差，本实施例的识别标识42设置在每一基本区域41内远离第一轴1与第二轴2的交点（即四象限的原点O）的地方，使得无论位于哪个象限，相应的识别标识42均能更接近边界线43，并且识别标识42的面积等于或略小于基本区域41面积的一半，当边界线43与识别标识42发生相交情况时，尽管此时该识别标识42并未完整位于边界线43以内，但足以表明其所在的基本区域41的大部分均位于边界线43以内了，就可以近似将整个基本区域41的面积纳入伤口面积。
作为图4所示结构的一种更优的实现方式，本实施例的敷料的盖体为一正方形，如图5所示，作为横向中心轴的第一轴1，与作为纵向中心轴的第二轴2，将盖体划分为大小相同的四个正方形象限，每一象限均包括四个大小相同的正方形基本区域51，每一基本区域51内远离第一轴1与第二轴2的交点处均设置有三角形识别标识52，识别标识52的面积等于或略小于基本区域51面积的一半。
在图5所示的这种对称的结构下，三角形识别标识52的设置位置具体是：请同时结合图6所示，以位于第一象限（第一轴1与第二轴2相交的右上方）的基本区域511为例，该基本区域511包括两条对角线：第一对角线513和第二对角线514，其中，第一对角线513与第一象限的角平分线重合（对于没有位于角平分线上的该象限基本区域来说，其第一对角线与角平分线平行），第二对角线514与第一对角线513垂直，基本区域511被第二对角线514划分为A1和A2两个子区域，面积均为基本区域511面积的一半，第一子区域A1位于第二对角线514朝向第一象限角平分线延伸方向（图4所示第一象限角平分线延伸方向为右上方）的一侧，第二子区域A2则位于第二对角线514的另一侧。识别标识521设置在基本区域511内远离第一轴1与第二轴2的交点（即原点O）处，具体就是，识别标识521位于第一子区域A1内，因为第一象限角平分线是自原点O向右上方延伸，在这个方向上，相对于第二子区域A2来说，第一子区域A1离原点O更远。
识别标识521的面积等于基本区域511面积的一半，即识别标识521就是整个第一子区域A1。识别标识521的面积略小于基本区域511面积的一半，即识别标识521占据第一子区域A1的大部分，作为一种实现方式，识别标识521的一底边a平行且靠近第二对角线514，另两边b、c相交并形成该底边a所对的顶点d，该顶点d靠近第二对角线514所对的基本区域511的顶点D。识别标识521可以是各种三角形，例如等腰三角形、直角三角形等。
虽然前述仅以第一象限为例进行了说明，但应理解的是，其他三个象限也同样适用，例如第二象限角平分线自原点O向左上方延伸，识别标识设置在朝向该延伸方向上离原点O相对更远的位置，此处不再赘述。
相应于图2所示的敷料，本发明实施例二提供一种计算伤口面积的设备，包括：
具有透明或半透明盖体的敷料，该盖体表面设置有多个形状和大小相同的基本区域；
计算单元，用于根据伤口边界线与基本区域的交叠情况计算伤口面积。
具体地，计算单元用于将已知的基本区域面积作为单位面积，乘以位于伤口边界线内以及与伤口边界线相交的基本区域总量，获得伤口的面积。
根据图3所示的敷料结构，每一基本区域均设置识别标识，则计算单元用于将已知的基本区域面积作为单位面积，乘以位于伤口边界线内的识别标识总量，获得伤口的面积。
此外，本实施例的计算伤口面积的设备还包括：输出单元，用于将计算单元计算的结果输出。
相应于图4-6所示的敷料，本发明实施例二提供一种计算伤口面积的设备，如图7所示，包括：
具有透明或半透明盖体的敷料71，盖体表面通过相交的第一轴和第二轴划分为四象限区域，每一象限区域均包括多个形状和大小相同的基本区域，在每一基本区域内远离第一轴与第二轴的交点处均设置有识别标识，识别标识的面积等于或略小于所在基本区域面积的一半；
图像获取单元72，用于获取在敷料盖体上的图像，该图像包括勾画出的伤口边界线以及敷料盖体上的基本区域和相应的识别标识；
图像识别单元73，用于对由图像获取单元72获取的图像进行识别，识别出伤口边界线、位于伤口边界线内以及与其发生交叠的识别标识数量；
计算单元74，用于根据图像识别单元73的识别结果，计算伤口面积。
其中，敷料71与图4-6所示完全相同，本实施例中不再赘述。
伤口边界线可以由医护人员使用特殊笔触的装置通过敷料71的透明或半透明盖体对伤口进行描边而获得。
图像获取单元72可以为扫描仪或者拍摄设备。
图像识别单元73识别伤口边界线可以通过对颜色进行识别，或对阈值进行筛选识别等。例如，采用某种颜色的笔触装置对伤口边界进行描边，则图像识别单元73可以通过对这种颜色的识别而识别出伤口边界线；另外，在敷料盖体上设置基本区域以及识别标识时，可以采用与勾画伤口边界线不同的颜色，通过颜色差异，不仅能够识别出伤口边界线，也可以进一步识别出位于伤口边界线内以及与其发生交叠的识别标识。为了提高识别精确度，可以在识别前对获取的图像进行预处理，例如去除噪点，增加对比度等等。
图像识别单元73识别的结果包括位于伤口边界线内的识别标识数量，以及与伤口边界线发生交叠的识别标识数量。根据本发明实施例一的描述，有多少个位于伤口边界线内的识别标识，则可以将多少个相应的基本区域纳入伤口面积的计算；有多少个与伤口边界线发生交叠的识别标识，则也可以将多少个相应的基本区域纳入伤口面积的计算。但在某些特殊情况下还需另行处理，例如图5所示位于第四象限的基本区域512及其识别标识522，伤口边界线53刚刚划过其一点点，按前述标准，此属于识别标识与伤口边界线发生交叠的情况，应将该基本区域512的面积算入伤口面积。但是，这种情况往往意味着该基本区域仅有小部分位于伤口边界线以内，将整个基本区域面积纳入伤口面积将增大误差。因此，图像识别单元73还将用于判断与伤口边界线发生交叠的识别标识，如果其位于伤口边界线以内的部分远小于位于伤口边界线以外的部分，则将该识别标识排除在识别结果之外，不发送给计算单元74。
根据图像识别单元73的识别结果，计算单元74直接将已知的基本区域面积作为单位面积，乘以识别出的位于伤口边界线内以及与其发生交叠的识别标识总量，即可计算出伤口的大致面积，运算非常简单且运算量非常小。基本区域的面积设置越小，计算的精度越高。
此外，本实施例的计算伤口面积的设备还包括：输出单元75，用于将计算单元74计算的结果输出。
上述用于识别和计算伤口面积的各个单元可以设置在NPWT设备上，也可以单独使用，或者为个人移动终端、计算机终端等。以个人移动终端为例，移动终端的摄像头拍摄敷料表面带有伤口边界线的图像后，进行识别和计算，获得伤口的面积后存储或发送至设备本体存储，或发送至专门的数据库存储。
请参照图8所示，本发明实施例三提供一种计算伤口面积的方法，包括：
步骤S11，提供具有透明或半透明盖体的敷料，所述盖体表面设置有多个形状和大小相同的基本区域；
步骤S12，根据伤口边界线与所述基本区域的交叠情况计算伤口面积。
步骤S12具体包括：将已知的基本区域面积作为单位面积，乘以位于所述伤口边界线内以及与所述伤口边界线相交的基本区域总量，获得伤口的面积。
其中，每一基本区域均设置识别标识，则所述步骤S12具体包括：将已知的基本区域面积作为单位面积，乘以位于所述伤口边界线内的所述识别标识总量，获得伤口的面积。
此外，本实施例的计算伤口面积的方法还包括：
步骤S13，将计算的结果输出。
请再参照图9所示，本发明实施例三相应提供一种计算伤口面积的方法，包括：
步骤S21，提供具有透明或半透明盖体的敷料，其中，盖体表面通过相交的第一轴和第二轴划分为四象限区域，每一象限区域均包括多个形状和大小相同的基本区域，在每一基本区域内远离第一轴与第二轴的交点处均设置有识别标识，识别标识的面积等于或略小于所在基本区域面积的一半；
步骤S22，获取在敷料盖体上的图像，该图像包括勾画出的伤口边界线以及敷料盖体上的基本区域和相应的识别标识；
步骤S23，对获取的图像进行识别，识别出伤口边界线、位于伤口边界线内以及与其发生交叠的识别标识数量；
步骤S24，根据识别结果，计算伤口面积。
其中，步骤S21所提供的敷料与图4-6所示完全相同，本实施例中不再赘述。
步骤S22中通过扫描仪或拍摄设备来获取在敷料盖体上的图像。
步骤S23中通过伤口边界线与基本区域及其识别标识的颜色差异来识别出伤口边界线，以及位于伤口边界线内和与伤口边界线发生交叠的识别标识。
步骤S23还包括：判断与伤口边界线发生交叠的识别标识，如果其位于伤口边界线以内的部分远小于位于伤口边界线以外的部分，则将该识别标识排除在识别结果之外。
步骤S24具体包括：将已知的基本区域面积作为单位面积，乘以识别出的位于伤口边界线内以及与其发生交叠的识别标识总量，获得伤口的面积。
此外，本实施例的计算伤口面积的方法还包括：
步骤S25，将计算的结果输出。
综上所述，本发明实施例对现有敷料的构造进行了改进，增加作为面积计算基本单位的基本区域，确定伤口边界线后，通过识别出位于伤口边界线内的基本区域数量，就可以以非常简单的运算和非常小的运算量，计算出伤口面积，易于操作使用，且具有较高的精度。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种用于计算伤口面积的敷料，其特征在于，包括：透明或半透明的盖体，所述盖体表面通过相交的第一轴和第二轴划分为四象限区域，每一所述象限区域均包括多个形状和大小相同的基本区域，在每一所述基本区域内远离所述第一轴与第二轴的交点处均设置有识别标识以用于通过图像识别技术自动判断所述识别标识与伤口边界线的位置关系并以此来计算伤口面积，所述识别标识的面积等于或略小于所在基本区域面积的一半。
2.根据权利要求1所述的敷料，其特征在于，所述盖体为正方形，所述四象限区域为四个正方形象限区域，作为横向中心轴的所述第一轴，与作为纵向中心轴的所述第二轴，将所述正方形盖体划分为大小相同的所述四个正方形象限，每一象限均包括四个大小相同的正方形基本区域，每一正方形基本区域内远离所述第一轴与第二轴的交点处均设置有三角形识别标识。
3.根据权利要求2所述的敷料，其特征在于，所述正方形基本区域包括第一对角线和第二对角线，所述第一对角线与所在象限的角平分线重合或平行，所述第二对角线与所述第一对角线垂直。
4.根据权利要求3所述的敷料，其特征在于，所述正方形基本区域被所述第二对角线划分为第一子区域和第二子区域，面积均为所述正方形基本区域面积的一半，所述第一子区域位于所述第二对角线朝向所在象限角平分线延伸方向的一侧，所述第二子区域位于所述第二对角线的另一侧。
5.根据权利要求4所述的敷料，其特征在于，所述三角形识别标识是所述第一子区域。
6.根据权利要求4所述的敷料，其特征在于，所述三角形识别标识位于所述第一子区域内。
7.根据权利要求6所述的敷料，其特征在于，所述三角形识别标识的底边平行且靠近所述第二对角线，所述底边所对的顶点靠近所述第二对角线所对的基本区域的顶点。
8.一种计算伤口面积的设备，其特征在于，包括：
如权利要求2-7任一项所述的敷料；
图像获取单元，用于获取在所述敷料盖体上的图像，所述图像包括勾画出的伤口边界线以及所述敷料盖体上的基本区域和相应的识别标识；
图像识别单元，用于对由所述图像获取单元获取的图像进行识别，识别出伤口边界线、位于伤口边界线内以及与其发生交叠的识别标识数量；
计算单元，用于根据所述图像识别单元的识别结果，计算伤口面积；
其中，所述图像识别单元还用于判断与伤口边界线发生交叠的识别标识，如果其位于伤口边界线以内的部分远小于位于伤口边界线以外的部分，则将所述识别标识排除在所述识别结果之外。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述图像识别单元用于通过伤口边界线与基本区域及其识别标识的颜色差异来识别出伤口边界线，以及位于伤口边界线内和与伤口边界线发生交叠的识别标识。
10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述计算单元用于将已知的基本区域面积作为单位面积，乘以识别出的位于伤口边界线内以及与其发生交叠的识别标识总量，获得伤口的面积。
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