CN106580238A - 一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置及其控制方法，装置包括控制主机和微型移动装置，所述控制主机与微型移动装置无线连接，所述微型移动装置上连接有一导丝，所述微型移动装置上安装有多个爬行爪。本发明通过微型移动装置进入口腔，从而利用导丝进行后续插管操作，减少了人工插管借助插管工具暴露声门时对牙齿、咽喉等组织结构造成的损伤，同时解决了困难气道插管中难以暴露声门的问题，最大限度地降低了因困难气道造成的相关意外及并发症，实现各个医务人员均能完成气管插管技术。本发明可广泛应用于医疗领域中。

Description

一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置及其控制方法。

背景技术

保证患者肺内有效通气和气体交换是临床麻醉、急救复苏和重症治疗的重要组成部分。而气管插管是临床麻醉、急诊抢救和重症治疗的重要技术之一，是成功进行有效呼吸道管理的前提和重要保证。传统的气管插管技术以人为操作主体，操作具有一定挑战性、刺激性和创伤性，且训练需要较长周期，特别对于缺乏经验的年轻医生，如何快速定位并暴露声门是插管成功的关键。此外，在临床实际工作中，部分患者由于解剖异常、病情及医源性因素，形成困难气道更加难以寻找暴露声门而出现气管插管困难或失败。据报道，在麻醉事故死亡病例中约30%与困难气道处理失败相关，50%以上严重麻醉相关并发症是由气道管理不当引起的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能远程查看口腔内部，且能减少人工插管工具带来损伤的一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置及其控制方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置，包括控制主机和微型移动装置，所述控制主机与微型移动装置无线连接，所述微型移动装置上连接有一导丝，所述微型移动装置上安装有多个爬行爪。

作为所述的一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置的进一步改进，所述微型移动装置包括第一微处理器、第一无线通信模块、摄像头、电源模块、电机驱动电路、电机和识别芯片，所述第一微处理器分别与第一无线通信模块、摄像头和识别芯片相连接，所述电源模块的输出端与第一微处理器的电源端连接，所述第一微处理器的输出端通过电机驱动电路进而与电机的输入端连接，所述爬行爪与电机连接。

作为所述的一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置的进一步改进，所述微型移动装置还包括有红外线测距传感器，所述红外线测距传感器的输出端与第一微处理器的输入端连接。

作为所述的一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置的进一步改进，所述控制主机包括第二微处理器、显示屏、第二无线通信模块和遥控按键，所述第二微处理器与第二无线通信模块相连接，所述第二微处理器的输出端与显示屏的输入端连接，所述第二微处理器的输入端与遥控按键的输出端连接，所述第二无线通信模块与第一无线通信模块无线连接。

作为所述的一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置的进一步改进，还包括有充电器，所述充电器的输出端与电源模块的输入端连接。

作为所述的一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置的进一步改进，所述摄像头为360°旋转摄像头。

作为所述的一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置的进一步改进，所述爬行爪采用钝性无创设计。

本发明所采用的另一技术方案是：

一种所述的智能定位识别咽喉解剖结构的装置的控制方法，包括以下步骤：

通过控制主机遥控微型移动装置利用爬行爪爬行移动进入口腔；

所述微型移动装置在移动过程中采集得到口腔结构图像，并将其传输至控制主机；

实时对口腔结构图像进行处理并识别，直到搜索到目标图像；

所述微型移动装置对目标区域进行测距，根据测距结果控制微型移动装置移动至目标区域，并通过微型移动装置的导丝开始后续的插管操作。

作为所述的控制方法的进一步改进，所述的实时对口腔结构图像进行处理并识别，直到搜索到目标图像，这一步骤具体包括：

对口腔结构图像进行预处理；

将处理后的口腔结构图像与预存的模板图像进行匹配对比，检测两者的相关度是否大于设定的阈值，若是，则该口腔结构图像为目标图像；反之，则对下一个口腔结构图像重新执行上一步骤。

本发明的有益效果是：

本发明一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置及其控制方法通过微型移动装置进入口腔，从而利用导丝进行后续插管操作，减少了人工插管借助插管工具暴露声门时对牙齿、咽喉等组织结构造成的损伤，同时解决了困难气道插管中难以暴露声门的问题，最大限度地降低了因困难气道造成的相关意外及并发症，实现各个医务人员均能完成气管插管技术。并且减少了气管插管操作对患者的干预，此操作可以在麻醉状态下进行，更重要的因为刺激小，此操作可以在表面麻醉或镇静下完成，最大限度地保证了患者的安全。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

图1是本发明一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置的原理方框图；

图2是本发明一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置的控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

参考图1，本发明一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置，包括控制主机和微型移动装置，所述控制主机与微型移动装置无线连接，所述微型移动装置上连接有一导丝，所述微型移动装置上安装有多个爬行爪。

进一步作为优选的实施方式，所述微型移动装置包括第一微处理器、第一无线通信模块、摄像头、电源模块、电机驱动电路、电机和识别芯片，所述第一微处理器分别与第一无线通信模块、摄像头和识别芯片相连接，所述电源模块的输出端与第一微处理器的电源端连接，所述第一微处理器的输出端通过电机驱动电路进而与电机的输入端连接，所述爬行爪与电机连接。

进一步作为优选的实施方式，所述微型移动装置还包括有红外线测距传感器，所述红外线测距传感器的输出端与第一微处理器的输入端连接。所述红外线测距传感器能测量微型移动装置与目标区域之间的距离，从而确定微型移动装置的位置。

进一步作为优选的实施方式，所述控制主机包括第二微处理器、显示屏、第二无线通信模块和遥控按键，所述第二微处理器与第二无线通信模块相连接，所述第二微处理器的输出端与显示屏的输入端连接，所述第二微处理器的输入端与遥控按键的输出端连接，所述第二无线通信模块与第一无线通信模块无线连接。

进一步作为优选的实施方式，还包括有充电器，所述充电器的输出端与电源模块的输入端连接。

进一步作为优选的实施方式，所述摄像头为360°旋转摄像头。所述摄像头能360°旋转，使得摄像头能无死角进行图像采集。

进一步作为优选的实施方式，所述爬行爪采用钝性无创设计，从而能有效避免微型移动装置在口腔内部移动时对内部结构造成损伤。

本发明实施例中，首先要给予患者充分表麻、适量镇静或麻醉状态，医务人员将微型移动装置放入口腔内，然后通过控制主机中的显示屏看到气道和咽喉部结构，并可实时观察到微型移动装置通过对气道及咽喉部结构的识别，一步步往声门等目标结构快速爬行移动，并进入气管内。观察其到达声门进入气管后，医务人员通过微型移动装置末端连接的导丝送入引导管，并通过引导管送入气管导管。插管成功后，微型移动装置及引导管、导丝则退出咽喉腔，从而完成插管操作。

若因口腔结构显著变异导致微型移动装置提示无法识别声门等结构，操作者可于显示屏监视下通过遥控按键对微型移动装置施行路径引导。

参考图2，本发明一种所述的智能定位识别咽喉解剖结构的装置的控制方法，包括以下步骤：

通过控制主机遥控微型移动装置利用爬行爪爬行移动进入口腔；

所述微型移动装置在移动过程中采集得到口腔结构图像，并将其传输至控制主机；

实时对口腔结构图像进行处理并识别，直到搜索到目标图像；

所述微型移动装置对目标区域进行测距，根据测距结果控制微型移动装置移动至目标区域，并通过微型移动装置的导丝开始后续的插管操作。

进一步作为优选的实施方式，所述的实时对口腔结构图像进行处理并识别，直到搜索到目标图像，这一步骤具体包括：

对口腔结构图像进行预处理；

将处理后的口腔结构图像与预存的模板图像进行匹配对比，检测两者的相关度是否大于设定的阈值，若是，则该口腔结构图像为目标图像；反之，则对下一个口腔结构图像重新执行上一步骤。

优选的，本发明实施例中，微型移动装置中预存有口腔各结构的模板图像，在工作过程中，需要对摄像头获得实时的口腔结构图像经过云计算的处理进而进行匹配与识别，图像的识别过程即是口腔结构图像与目标的模板图像的匹配过程, 当口腔结构图像与目标的模板图像的相关度大于设定阈值时, 则定义为搜索到目标图像。

从上述内容可知，本发明的适用范围如下：

1、普通气道的气管插管操作，由于其简单、方便，不需要口咽喉一条直线，同时对患者口腔黏膜及气道损伤小，可安全的用于普通气道；

2、困难气道，特别是声门暴露困难的困难插管患者，尤其是患者上气道解剖异常，常规方法无法插管的情况。从而实现气管插管技术的智能化；

3、此外，对于气管食管瘘、气管狭窄、气管断裂等患者则尤为适用；

4、同样适用于院内抢救、院外急救等插管环境不好的情况。简单、方便、便携；

5、同时适用于气道内检查。如配合一定的器械，对于气道内异物取出、气道活检则更为适用；

6、完全适用于其它诸如消化系统的腔内检查。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置，其特征在于：包括控制主机和微型移动装置，所述控制主机与微型移动装置无线连接，所述微型移动装置上连接有一导丝，所述微型移动装置上安装有多个爬行爪。

2.根据权利要求1所述的一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置，其特征在于：所述微型移动装置包括第一微处理器、第一无线通信模块、摄像头、电源模块、电机驱动电路、电机和识别芯片，所述第一微处理器分别与第一无线通信模块、摄像头和识别芯片相连接，所述电源模块的输出端与第一微处理器的电源端连接，所述第一微处理器的输出端通过电机驱动电路进而与电机的输入端连接，所述爬行爪与电机连接。

3.根据权利要求2所述的一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置，其特征在于：所述微型移动装置还包括有红外线测距传感器，所述红外线测距传感器的输出端与第一微处理器的输入端连接。

4.根据权利要求2所述的一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置，其特征在于：所述控制主机包括第二微处理器、显示屏、第二无线通信模块和遥控按键，所述第二微处理器与第二无线通信模块相连接，所述第二微处理器的输出端与显示屏的输入端连接，所述第二微处理器的输入端与遥控按键的输出端连接，所述第二无线通信模块与第一无线通信模块无线连接。

5.根据权利要求2所述的一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置，其特征在于：还包括有充电器，所述充电器的输出端与电源模块的输入端连接。

6.根据权利要求2所述的一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置，其特征在于：所述摄像头为360°旋转摄像头。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种能智能定位识别咽喉解剖结构的装置，其特征在于：所述爬行爪采用钝性无创设计。

8.一种根据权利要求1-6任一项所述的智能定位识别咽喉解剖结构的装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过控制主机遥控微型移动装置利用爬行爪爬行移动进入口腔；

所述微型移动装置在移动过程中采集得到口腔结构图像，并将其传输至控制主机；

实时对口腔结构图像进行处理并识别，直到搜索到目标图像；

所述微型移动装置对目标区域进行测距，根据测距结果控制微型移动装置移动至目标区域，并通过微型移动装置的导丝开始后续的插管操作。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：所述的实时对口腔结构图像进行处理并识别，直到搜索到目标图像，这一步骤具体包括：

对口腔结构图像进行预处理；

将处理后的口腔结构图像与预存的模板图像进行匹配对比，检测两者的相关度是否大于设定的阈值，若是，则该口腔结构图像为目标图像；反之，则对下一个口腔结构图像重新执行上一步骤。