CN107260474A - 自动化体外循环式手术台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动化体外循环式手术台，包括台面主体，包括躺卧台面、右侧杆、左侧杆、前杆和后杆，躺卧台面位于由右侧杆、左侧杆、前杆和后杆限定的空间内；插管组合，包括主动脉插管、上腔静脉插管和下腔静脉插管，都被设置在台面主体的左侧杆内；高频电刀，被设置在台面主体的前杆内；挂式布袋，被设置在台面主体的后杆内，采用颜色不同于手术用的白色的全棉布，将6个正方形布块分别缝制在1个长方形布块上以形成6个口袋。通过本发明，能够及时确定体外循环式手术台的当前状态。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种自动化体外循环式手术台。
背景技术
手术时病人的体位应以便于操作，而患者又能耐受为原则。多数手术采用仰卧位。其他尚有俯卧位(如脊柱、肛门手术)、侧卧位(如某些开胸手术)、坐位(如扁桃体摘除术)、截石位(适于肛门、会阴、阴道等部位的手术)、特伦德伦堡氏位(垂头仰卧位，头低脚高，小肠、大网膜等移向上腹，适于盆腔脏器的手术)等。
在做手术的手术台上，当遇到异常情况时，容易引起台面倾倒情况发生，在微小的倾倒角下，医生和患者难以察觉，另外，手术台在前往手术室的途中，在遇见前方过宽水沟时，手术台往往难以翻越，耽误了手术时间和进程。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种自动化体外循环式手术台，引入了加速度测量仪，设置在台面主体上，用于对台面主体的加速度值进行检测，并当台面主体的加速度值大于预设加速度阈值时，发出加速度预警信号，当台面主体的加速度值小于等于预设加速度阈值时，发出加速度正常信号，引入了偏角检测设备，设置在台面主体上，用于对台面主体的偏角值进行检测，并当台面主体的偏角值大于预设偏角阈值时，发出偏角预警信号，当台面主体的偏角值小于等于预设偏角阈值时，发出偏角正常信号，并在接收到所述加速度预警信号且接收到所述偏角预警信号时，发出倾覆报警信号；同时，还引入了前方水沟宽度检测设备和平板供应设备，以在前方水沟过宽时能够采取相应的应对措施。
根据本发明的一方面，提供了一种自动化体外循环式手术台，所述手术台包括：
台面主体，包括躺卧台面、右侧杆、左侧杆、前杆和后杆，躺卧台面位于由右侧杆、左侧杆、前杆和后杆限定的空间内；
插管组合，包括主动脉插管、上腔静脉插管和下腔静脉插管，都被设置在台面主体的左侧杆内；
高频电刀，被设置在台面主体的前杆内；
挂式布袋，被设置在台面主体的后杆内，采用颜色不同于手术用的白色的全棉布，将6个正方形布块分别缝制在1个长方形布块上以形成6个口袋。
更具体地，在所述自动化体外循环式手术台中，所述手术台还包括：
左右心引流管，被设置在台面主体的右侧杆内。
更具体地，在所述自动化体外循环式手术台中，所述手术台还包括：
自体血回收管，被设置在台面主体的左侧杆内。
更具体地，在所述自动化体外循环式手术台中：
挂式布袋的6个口袋中，3个口袋维系在台面主体的左侧杆上，另外3个口袋维系在台面主体的右侧杆上。
更具体地，在所述自动化体外循环式手术台中，所述手术台还包括：
加速度测量仪，设置在台面主体上，用于对台面主体的加速度值进行检测，并当台面主体的加速度值大于预设加速度阈值时，发出加速度预警信号，当台面主体的加速度值小于等于预设加速度阈值时，发出加速度正常信号；
偏角检测设备，设置在台面主体上，用于对台面主体的偏角值进行检测，并当台面主体的偏角值大于预设偏角阈值时，发出偏角预警信号，当台面主体的偏角值小于等于预设偏角阈值时，发出偏角正常信号；
嵌入式处理芯片，分别与所述加速度测量仪和所述偏角检测设备连接，用于在接收到所述加速度预警信号且接收到所述偏角预警信号时，发出倾覆报警信号；
CCD传感设备，用于对手术台前方目标进行实时拍摄，以获取并输出实时目标图像；
块式滤波设备，包括噪声分析单元、分块单元和滤波组合单元，所述噪声分析单元与所述CCD传感设备连接，用于接收所述实时目标图像，对所述实时目标图像进行噪声复杂度检测以确定并输出图像噪声复杂度，所述分块单元与所述噪声分析单元连接，用于接收所述图像噪声复杂度和所述实时目标图像，并基于所述图像噪声复杂度对所述实时目标图像进行分块处理以获得多个图像块，其中，所述图像噪声复杂度越高，对所述实时目标图像进行分块处理所获得的图像块的数量越多，所述滤波组合单元与所述分块单元连接，用于接收所述多个图像块，对每一个图像块执行以下处理：对每一个图像块进行噪声类型分析以获得主要噪声类型，基于主要噪声类型确定对应类型滤波器对图像块进行滤波处理以获得滤波块；所述滤波组合单元还将所有滤波块进行组合以获得并输出滤波图像；
宽度判断设备，与所述块式滤波设备连接，用于接收所述滤波图像，基于预设水沟灰度范围确定所述滤波图像中的水沟像素，将所述滤波图像中的所有水沟像素形成的水沟子图像从所述滤波图像中分割并输出，并基于所述水沟子图像在所述滤波图像中的相对位置以及所述水沟子图像的最大宽度确定并输出沟宽；
平板供应设备，与所述宽度判断设备连接，用于在沟宽大于等于最大越沟宽度时，将平板自动释放到台面主体下方以便于手术台跨越下方的水沟，所述平板在默认状态下被收纳在台面主体内。
更具体地，在所述自动化体外循环式手术台中：
所述块式滤波设备、所述宽度判断设备、所述嵌入式处理芯片和所述CCD传感设备被集成在一块集成电路板上。
更具体地，在所述自动化体外循环式手术台中：
所述平板供应设备在沟宽大于等于最大越沟宽度时，发出跨沟困难信号。
更具体地，在所述自动化体外循环式手术台中，所述手术台还包括：
无线报警设备，分别与所述平板供应设备和所述嵌入式处理芯片连接，用于接收所述跨沟困难信号和所述倾覆报警信号；
其中，所述无线报警设备还用于将所述跨沟困难信号和所述倾覆报警信号无线发送到手术台所属单位的内部网络
根据本发明的另一方面，还提供了一种自动化体外循环式手术台状态分析方法，所述方法包括使用如上述的自动化体外循环式手术台以确定所述手术台的当前状态。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的自动化体外循环式手术台的结构方框图。
附图标记：1台面主体；2插管组合；3高频电刀；4挂式布袋
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的自动化体外循环式手术台的实施方案进行详细说明。
随着手术范围的扩展，手术器械也不断增加、改进和更新，但常用的不外乎刀、剪、针、镊、钳、钩等几类。
手术刀(scalpel)：多用活动刀柄，手术时根据需要，选用长短不同的刀柄及不同形状、大小的刀片。
手术剪(surgical scissors)：有弯剪、直剪和一边钝一边锐的拆线剪；钝头的及尖头的。长的钝头弯剪，多用于胸、腹腔深部手术。尖头的直剪一般用于剪线及浅层组织的解剖。眼科和成形科用的手术剪更小巧而精细。
手术镊(surgical forceps)：用于夹持组织，以利解剖及缝合。镊的尖端分为有齿及无齿(平镊)。齿又分粗齿与细齿。镊的尘端又分为尖头与钝头。粗齿镊用于夹持较坚硬的组织，损伤较大；细齿镊用于精细的手术，如整形手术等。无齿镊用于脆弱的组织及脏器；精细的尖头镊对组织损伤轻，用于血管、神经手术。
缝合针(suture needle)：简称缝针，有直针与弯针，中国多用弯针。圆针用于缝合脏器、血管等，损伤较小；三角针前半部为三梭形，较锋利，用于缝合皮肤、韧带等坚韧的组织，损伤性较大。
手术钳类(surgical clamps)：又分多种类型：①持针钳：或称持针器，用以挟持缝针，缝合组织。也可用于夹持刀片，协助上刀片及下刀片。②血管钳：有各种类型，主要区别在于齿槽床的不同，有直、弯、直角、弧形等。常用的血管钳尖端为平端。用于血管手术的，齿槽的齿较细、较浅，弹力较好，对组织、血管的压榨作用小，造成的损伤较轻，故称无损伤血管钳，其他尚有夹持软组织的组织钳(鼠齿钳)、夹持胃和肠管的卵圆钳、固定消毒中的中钳、夹持纱布块或脏器的海绵钳(环形钳)和胃钳、肾蒂钳等。
牵开器(retractor)：或称拉钩，用于术野的显露，便于操作。有各种不同类型，还有适用各种手术需要的固定牵开器等。除手动拉钩等，还有自动拉钩及全方位拉钩用于腹腔大手术的术野扩张。
吻合器械：部分胃肠道及血管外科已应用胃肠吻合器及血管吻合器来代替针线缝合，简化操作过程。其器械原理与钉书器相同，故又称钉合器如端端吻合钉合器、胃肠吻合钉合器等。
当前的手术台在倾倒判断方面以及前往手术室途中的过宽水沟跨越方面都缺乏有效机制，导致手术台在设计上存在瑕疵。为了克服上述不足，本发明搭建了一种自动化体外循环式手术台。
图1为根据本发明实施方案示出的自动化体外循环式手术台的结构方框图，所述手术台包括：台面主体，包括躺卧台面、右侧杆、左侧杆、前杆和后杆，躺卧台面位于由右侧杆、左侧杆、前杆和后杆限定的空间内；插管组合，包括主动脉插管、上腔静脉插管和下腔静脉插管，都被设置在台面主体的左侧杆内；高频电刀，被设置在台面主体的前杆内；挂式布袋，被设置在台面主体的后杆内，采用颜色不同于手术用的白色的全棉布，将6个正方形布块分别缝制在1个长方形布块上以形成6个口袋。
接着，继续对本发明的自动化体外循环式手术台的具体结构进行进一步的说明。
所述自动化体外循环式手术台中还可以包括：左右心引流管，被设置在台面主体的右侧杆内。
所述自动化体外循环式手术台中还可以包括：自体血回收管，被设置在台面主体的左侧杆内。
在所述自动化体外循环式手术台中：挂式布袋的6个口袋中，3个口袋维系在台面主体的左侧杆上，另外3个口袋维系在台面主体的右侧杆上。
所述自动化体外循环式手术台中还可以包括：
加速度测量仪，设置在台面主体上，用于对台面主体的加速度值进行检测，并当台面主体的加速度值大于预设加速度阈值时，发出加速度预警信号，当台面主体的加速度值小于等于预设加速度阈值时，发出加速度正常信号；
偏角检测设备，设置在台面主体上，用于对台面主体的偏角值进行检测，并当台面主体的偏角值大于预设偏角阈值时，发出偏角预警信号，当台面主体的偏角值小于等于预设偏角阈值时，发出偏角正常信号；
嵌入式处理芯片，分别与所述加速度测量仪和所述偏角检测设备连接，用于在接收到所述加速度预警信号且接收到所述偏角预警信号时，发出倾覆报警信号；
CCD传感设备，用于对手术台前方目标进行实时拍摄，以获取并输出实时目标图像；
块式滤波设备，包括噪声分析单元、分块单元和滤波组合单元，所述噪声分析单元与所述CCD传感设备连接，用于接收所述实时目标图像，对所述实时目标图像进行噪声复杂度检测以确定并输出图像噪声复杂度，所述分块单元与所述噪声分析单元连接，用于接收所述图像噪声复杂度和所述实时目标图像，并基于所述图像噪声复杂度对所述实时目标图像进行分块处理以获得多个图像块，其中，所述图像噪声复杂度越高，对所述实时目标图像进行分块处理所获得的图像块的数量越多，所述滤波组合单元与所述分块单元连接，用于接收所述多个图像块，对每一个图像块执行以下处理：对每一个图像块进行噪声类型分析以获得主要噪声类型，基于主要噪声类型确定对应类型滤波器对图像块进行滤波处理以获得滤波块；所述滤波组合单元还将所有滤波块进行组合以获得并输出滤波图像；
宽度判断设备，与所述块式滤波设备连接，用于接收所述滤波图像，基于预设水沟灰度范围确定所述滤波图像中的水沟像素，将所述滤波图像中的所有水沟像素形成的水沟子图像从所述滤波图像中分割并输出，并基于所述水沟子图像在所述滤波图像中的相对位置以及所述水沟子图像的最大宽度确定并输出沟宽；
平板供应设备，与所述宽度判断设备连接，用于在沟宽大于等于最大越沟宽度时，将平板自动释放到台面主体下方以便于手术台跨越下方的水沟，所述平板在默认状态下被收纳在台面主体内。
在所述自动化体外循环式手术台中：所述块式滤波设备、所述宽度判断设备、所述嵌入式处理芯片和所述CCD传感设备被集成在一块集成电路板上。
在所述自动化体外循环式手术台中：所述平板供应设备在沟宽大于等于最大越沟宽度时，发出跨沟困难信号。
所述自动化体外循环式手术台中还可以包括：无线报警设备，分别与所述平板供应设备和所述嵌入式处理芯片连接，用于接收所述跨沟困难信号和所述倾覆报警信号；其中，所述无线报警设备还用于将所述跨沟困难信号和所述倾覆报警信号无线发送到手术台所属单位的内部网络
同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种自动化体外循环式手术台状态分析方法，所述方法包括使用如上述的自动化体外循环式手术台以确定所述手术台的当前状态。
另外，可采用CMOS传感设备替换CCD传感设备。CMOS图像传感器是一种典型的固体成像传感器，与CCD有着共同的历史渊源。CMOS图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成,这几部分通常都被集成在同一块硅片上。其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分、读出几部分。
在CMOS图像传感器芯片上还可以集成其他数字信号处理电路，如AD转换器、自动曝光量控制、非均匀补偿、白平衡处理、黑电平控制、伽玛校正等，为了进行快速计算甚至可以将具有可编程功能的DSP器件与CMOS器件集成在一起，从而组成单片数字相机及图像处理系统。
1963年Morrison发表了可计算传感器，这是一种可以利用光导效应测定光斑位置的结构，成为CMOS图像传感器发展的开端。1995年低噪声的CMOS有源像素传感器单片数字相机获得成功。
CMOS图像传感器具有以下几个优点：1)、随机窗口读取能力。随机窗口读取操作是CMOS图像传感器在功能上优于CCD的一个方面，也称之为感兴趣区域选取。此外，CMOS图像传感器的高集成特性使其很容易实现同时开多个跟踪窗口的功能。2)、抗辐射能力。总的来说，CMOS图像传感器潜在的抗辐射性能相对于CCD性能有重要增强。3)、系统复杂程度和可靠性。采用CMOS图像传感器可以大大地简化系统硬件结构。4)、非破坏性数据读出方式。5)、优化的曝光控制。值得注意的是，由于在像元结构中集成了多个功能晶体管的原因，CMOS图像传感器也存在着若干缺点，主要是噪声和填充率两个指标。鉴于CMOS图像传感器相对优越的性能，使得CMOS图像传感器在各个领域得到了广泛的应用。
采用本发明的自动化体外循环式手术台，针对现有技术中手术台设计存在缺陷的技术问题，通过引入所述块式滤波设备、所述宽度判断设备、所述嵌入式处理芯片和所述CCD传感设备以确定手术台前方水沟宽度，通过平板供应设备帮助手术台跨越下方的水沟，还通过引入偏角检测设备以及加速度测量仪以确定手术台的倾倒状态，从而在整体上提高手术台的性能。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (9)
1.一种自动化体外循环式手术台，所述手术台包括：
台面主体，包括躺卧台面、右侧杆、左侧杆、前杆和后杆，躺卧台面位于由右侧杆、左侧杆、前杆和后杆限定的空间内；
插管组合，包括主动脉插管、上腔静脉插管和下腔静脉插管，都被设置在台面主体的左侧杆内；
高频电刀，被设置在台面主体的前杆内；
挂式布袋，被设置在台面主体的后杆内，采用颜色不同于手术用的白色的全棉布，将6个正方形布块分别缝制在1个长方形布块上以形成6个口袋。
2.如权利要求1所述的自动化体外循环式手术台，其特征在于，所述手术台还包括：
左右心引流管，被设置在台面主体的右侧杆内。
3.如权利要求2所述的自动化体外循环式手术台，其特征在于，所述手术台还包括：
自体血回收管，被设置在台面主体的左侧杆内。
4.如权利要求3所述的自动化体外循环式手术台，其特征在于：
挂式布袋的6个口袋中，3个口袋维系在台面主体的左侧杆上，另外3个口袋维系在台面主体的右侧杆上。
5.如权利要求4所述的自动化体外循环式手术台，其特征在于，所述手术台还包括：
加速度测量仪，设置在台面主体上，用于对台面主体的加速度值进行检测，并当台面主体的加速度值大于预设加速度阈值时，发出加速度预警信号，当台面主体的加速度值小于等于预设加速度阈值时，发出加速度正常信号；
偏角检测设备，设置在台面主体上，用于对台面主体的偏角值进行检测，并当台面主体的偏角值大于预设偏角阈值时，发出偏角预警信号，当台面主体的偏角值小于等于预设偏角阈值时，发出偏角正常信号；
嵌入式处理芯片，分别与所述加速度测量仪和所述偏角检测设备连接，用于在接收到所述加速度预警信号且接收到所述偏角预警信号时，发出倾覆报警信号；
CCD传感设备，用于对手术台前方目标进行实时拍摄，以获取并输出实时目标图像；
块式滤波设备，包括噪声分析单元、分块单元和滤波组合单元，所述噪声分析单元与所述CCD传感设备连接，用于接收所述实时目标图像，对所述实时目标图像进行噪声复杂度检测以确定并输出图像噪声复杂度，所述分块单元与所述噪声分析单元连接，用于接收所述图像噪声复杂度和所述实时目标图像，并基于所述图像噪声复杂度对所述实时目标图像进行分块处理以获得多个图像块，其中，所述图像噪声复杂度越高，对所述实时目标图像进行分块处理所获得的图像块的数量越多，所述滤波组合单元与所述分块单元连接，用于接收所述多个图像块，对每一个图像块执行以下处理：对每一个图像块进行噪声类型分析以获得主要噪声类型，基于主要噪声类型确定对应类型滤波器对图像块进行滤波处理以获得滤波块；所述滤波组合单元还将所有滤波块进行组合以获得并输出滤波图像；
宽度判断设备，与所述块式滤波设备连接，用于接收所述滤波图像，基于预设水沟灰度范围确定所述滤波图像中的水沟像素，将所述滤波图像中的所有水沟像素形成的水沟子图像从所述滤波图像中分割并输出，并基于所述水沟子图像在所述滤波图像中的相对位置以及所述水沟子图像的最大宽度确定并输出沟宽；
平板供应设备，与所述宽度判断设备连接，用于在沟宽大于等于最大越沟宽度时，将平板自动释放到台面主体下方以便于手术台跨越下方的水沟，所述平板在默认状态下被收纳在台面主体内。
6.如权利要求5所述的自动化体外循环式手术台，其特征在于：
所述块式滤波设备、所述宽度判断设备、所述嵌入式处理芯片和所述CCD传感设备被集成在一块集成电路板上。
7.如权利要求6所述的自动化体外循环式手术台，其特征在于：
所述平板供应设备在沟宽大于等于最大越沟宽度时，发出跨沟困难信号。
8.如权利要求7所述的自动化体外循环式手术台，其特征在于，还包括：
无线报警设备，分别与所述平板供应设备和所述嵌入式处理芯片连接，用于接收所述跨沟困难信号和所述倾覆报警信号；
其中，所述无线报警设备还用于将所述跨沟困难信号和所述倾覆报警信号无线发送到手术台所属单位的内部网络。
9.一种自动化体外循环式手术台状态分析方法，所述方法包括使用如权利要求1-8任一所述的自动化体外循环式手术台以确定所述手术台的当前状态。
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