CN107928605A - 一种多功能胃肠外科检查治疗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医疗用品技术领域，公开了一种多功能胃肠外科检查治疗装置，包括计算机，控制器，硅胶管，微型摄像头，微型喷雾器；多个微型摄像头，与控制器连接，用于对肠胃内部的病变部分获取图像信息；并将图像信息传输个控制器；控制器，与计算机连接，用于对多个微型摄像头传输的图像信息进行分析和处理，将分析和处理后的图像信息传输给计算机。本发明设置有多个微型摄像头，可以达到对胃肠内部全方位无死角的检测，同时由于设有喷雾器，喷雾器内装有不同种类的药物，在检查的同时可以进行治疗；此装置检查治疗并举进行，大大节省了工作时间，提高了工作效率，并且减少了患者治疗过程中的痛苦，减少治疗费用。
Description
技术领域
本发明属于医疗用品技术领域，尤其涉及一种多功能胃肠外科检查治疗装置。
背景技术
目前，医疗上对于胃肠的检查主要是通过胃肠镜，胃镜检查是目前诊断食管、胃和十二指肠疾病最可靠的方法，其它任何检查方法，包括上消化道钡剂造影、胃电图和胃肠道彩色B超等都不能替代它。胃镜检查能直接观察到被检查部位的真实情况，更可通过对可疑病变部位进行病理活检及细胞学检查，以进一步明确诊断，是上消化道病变的首选检查方法。但目前的胃镜只具备检查功能，而不具备治疗功能，延长了治疗时间，增加了治疗费用，更为重要的是增加了患者的痛苦。
现有技术中：
1)、基于灰度共生矩阵(GLCM)方法主要是衡量与分析纹理属性，但是并没有提取完整的病变纹理剖面；
2)、基于灰度共生矩阵(GLCM)方法需要进行数据的要注意灰度级别(通常为16或32级)，虽然降低了数据的维度，但是降低了纹理剖面的空间分辨率。
现有病变纹理提取与增强方法不能提取完整的病变纹理剖面和纹理剖面的空间分辨率不高的问题。
综上所述，现有技术存在的问题是：胃镜只具备检查功能而不具备治疗功能使得治疗周期以及治疗费用增多，增加患者痛苦。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种多功能胃肠外科检查治疗装置。
本发明是这样实现的，一种多功能胃肠外科检查治疗装置，所述多功能胃肠外科检查治疗装置包括：
多个微型摄像头，与控制器连接，用于对肠胃内部的病变部分获取图像信息；并将图像信息传输个控制器；
控制器，与计算机连接，用于对多个微型摄像头传输的图像信息进行分析和处理，将分析和处理后的图像信息传输给计算机；
计算机，用于对控制器传输的处理后的信息与数据库预存的信息对比后，发出治疗指令，并将指令传输给控制器；
多通道微型喷雾器，与控制器连接，用于执行控制器的指令，并从对应的药物储存模块中提取药物，直达病变部位。
进一步，所述多个微型摄像头有五个，其中一个位于硅胶管底部，四个围绕在硅胶管的管壁上；
所述硅胶管管壁上粘贴有四个微型喷雾器。
进一步，位于硅胶管管壁底部的两个喷雾器为抗生素药物微型喷雾；位于硅胶管管壁中部的两个为溃疡药微型喷雾器。
进一步，所述数据线容纳在硅胶管内部。
进一步，微型摄像头获取图像信息中，采集病变数据；用数据处理方法得到叠后病变部位剖面；采用下式对叠后病变剖面进行分解:
病变数据表示为：f(t)＝n(t)+e(t)
其中f(t)为病变原始图像，定义e(t)为病变数据的结构分量，n(t)为病变数据的纹理分量；e(t)由下式求出：
N为病变数据的采样点数，t为采样点序号，λ为平衡泛函中两项的权重调节参数。
进一步，微型摄像头获取图像信息中，还包括：
设计系数值符合1维高斯分布的高斯加权平滑模版，对纹理分量n(t)进行增强，消除纹理分量中的高频随机噪音；
对病变纹理剖面n(t)进行迭代加权空域平滑计算：
nk+1(t)＝n(t)k*G
其中G为高斯加权平滑模板，*为卷积，k为迭代次数。
进一步，对叠后病变剖面进行分解的方法包括：
(a)、选择影响计算的效率与可靠性的时窗TN＝3或TN＝5，设计矩阵D为(TN-1)×TN矩阵：
(b)、选择λ值，通过下式迭代计算得到:
其中初始病变剖面e0(t)＝f(t)，l为迭代次数，DT为D的转置矩阵；
(c)、计算得到病变纹理剖面n(t):
n(t)＝f(t)-e(t)。
进一步，对纹理分量n(t)进行加权空域平滑的方法包括：
A、选择高斯加权平滑模版大小n，并根据符合一维高斯分布来设定加权系数
式中i＝-r,…,+r，r为正整数，r＝2σ+1那么模板尺寸为n＝4σ+3，取σ＝0.25或σ＝0.5，那么n＝3或n＝5；
B、进行迭代加权空域平滑计算，得到增强后的病变纹理剖面,
nk+1(t)＝n(t)k*G
其中G为高斯加权平滑模板，*为卷积，k为迭代次数。
进一步，控制器对多个微型摄像头传输的图像信息进行分析和处理后，将分析和处理后的图像信息传输给计算机中，控制器内嵌的传递函数为：
其中，ω0为控制器集成的滤波器的中心频率，对于不同的ω0，k使k/ω0保持不变；
在控制器集成的频率域构造滤波器中，对应的极坐标表达方式为：
G(r,θ)＝G(r,r)·G(θ,θ)；
式中，Gr(r)为控制器集成的控制滤波器带宽的径向分量，Gθ(θ)为控制滤波器方向的角度分量；
r表示径向坐标，θ表示角度坐标，f0为中心频率，θ0为滤波器方向，σf用于确定带宽；
σθ确定角度带宽，
本发明的优点及积极效果为：该多功能胃肠外科检查治疗装置，设置有多个微型摄像头，可以达到对胃肠内部全方位无死角的检测，同时由于设有喷雾器，喷雾器内装有不同种类的药物，在检查的同时可以进行治疗。
此装置检查治疗并举进行，大大节省了工作时间，提高了工作效率，并且减少了患者治疗过程中的痛苦，减少治疗费用。
本发明利用并数据全变分分解模型，得到完整的病变纹理剖面,而不是降低纬度的灰度投影剖面。本发明对病变纹理剖面进行加权高斯增强，获得到高空间分辨率的剖面。本发明由全变分分解模型分解出病变纹理并加以平滑增强，本发明根据视觉全变分分解模型，把病变数据分解为结构和纹理部分，得到完整的病变纹理剖面，而不是降低纬度的灰度投影剖面。并通过把分解出来的纹理部分进行加权高斯平滑，达到病变数据纹理增强的目的,最终得到获得到高空间分辨率的病变部位剖面。
本发明控制器内嵌的传递函数可将准确的数据传输给计算机，控制精度高。
附图说明
图1是本发明实施例提供的功能胃肠外科检查治疗装置的结构示意图；
图中：1、计算机；2、数据线3、硅胶管；4、微型摄像头；5、溃疡药微型喷雾器；6、抗生素药物微型喷雾器；7、控制器。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的多功能胃肠外科检查治疗装置，包括：
多个微型摄像头4，与控制器连接，用于对肠胃内部的病变部分获取图像信息；并将图像信息传输个控制器；
控制器7，与计算机连接，用于对多个微型摄像头传输的图像信息进行分析和处理，将分析和处理后的图像信息传输给计算机；
计算机1，用于对控制器传输的处理后的信息与数据库预存的信息对比后，发出治疗指令，并将指令传输给控制器；
多通道微型喷雾器，与控制器连接，用于执行控制器的指令，并从对应的药物储存模块中提取药物，直达病变部位。
所述多个微型摄像头有五个，其中一个位于硅胶管底部，四个围绕在硅胶管3的管壁上；
所述硅胶管管壁上粘贴有四个微型喷雾器。
位于硅胶管管壁底部的两个喷雾器为抗生素药物微型喷雾6；位于硅胶管管壁中部的两个为溃疡药微型喷雾器5。
所述数据线2容纳在硅胶管内。
此装置设置有多个微型摄像头5，可以达到对胃肠内部全方位无死角的检测，同时由于内装有不同种类的药物，在检查的同时可以进行治疗。
本发明将此装置硅胶管3从口腔内或者鼻腔内通过咽喉，经由食道插入到胃的内部，通过五个微型摄像头4进行观测肠胃内部的病变，观测到病变后，通过控制器7对硅胶管上的微型喷雾器进行控制，喷射相应的药物。在检查的同时可以进行治疗。此装置检查治疗并举进行，大大节省了工作时间，提高了工作效率，并且减少了患者治疗过程中的痛苦，减少治疗费用。
下面结合具体分析对本发明作进一步描述。
微型摄像头获取图像信息中，采集病变数据；用数据处理方法得到叠后病变部位剖面；采用下式对叠后病变剖面进行分解:
病变数据表示为：f(t)＝n(t)+e(t)
其中f(t)为病变原始图像，定义e(t)为病变数据的结构分量，n(t)为病变数据的纹理分量；e(t)由下式求出：
N为病变数据的采样点数，t为采样点序号，λ为平衡泛函中两项的权重调节参数。
微型摄像头获取图像信息中，还包括：
设计系数值符合1维高斯分布的高斯加权平滑模版，对纹理分量n(t)进行增强，消除纹理分量中的高频随机噪音；
对病变纹理剖面n(t)进行迭代加权空域平滑计算：
nk+1(t)＝n(t)k*G
其中G为高斯加权平滑模板，*为卷积，k为迭代次数。
对叠后病变剖面进行分解的方法包括：
(a)、选择影响计算的效率与可靠性的时窗TN＝3或TN＝5，设计矩阵D为(TN-1)×T N矩阵：
(b)、选择λ值，通过下式迭代计算得到:
其中初始病变剖面e0(t)＝f(t)，l为迭代次数，DT为D的转置矩阵；
(c)、计算得到病变纹理剖面n(t):
n(t)＝f(t)-e(t)。
对纹理分量n(t)进行加权空域平滑的方法包括：
A、选择高斯加权平滑模版大小n，并根据符合一维高斯分布来设定加权系数
式中i＝-r,…,+r，r为正整数，r＝2σ+1那么模板尺寸为n＝4σ+3，取σ＝0.25或σ＝0.5，那么n＝3或n＝5；
B、进行迭代加权空域平滑计算，得到增强后的病变纹理剖面,
nk+1(t)＝n(t)k*G
其中G为高斯加权平滑模板，*为卷积，k为迭代次数。
控制器对多个微型摄像头传输的图像信息进行分析和处理后，将分析和处理后的图像信息传输给计算机中，控制器内嵌的传递函数为：
其中，ω0为控制器集成的滤波器的中心频率，对于不同的ω0，k使k/ω0保持不变；
在控制器集成的频率域构造滤波器中，对应的极坐标表达方式为：
G(r,θ)＝G(r,r)·G(θ,θ)；
式中，Gr(r)为控制器集成的控制滤波器带宽的径向分量，Gθ(θ)为控制滤波器方向的角度分量；
r表示径向坐标，θ表示角度坐标，f0为中心频率，θ0为滤波器方向，σf用于确定带宽；
σθ确定角度带宽，
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是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，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种多功能胃肠外科检查治疗装置，其特征在于，所述多功能胃肠外科检查治疗装置包括：
多个微型摄像头，与控制器连接，用于对肠胃内部的病变部分获取图像信息；并将图像信息传输个控制器；
控制器，与计算机连接，用于对多个微型摄像头传输的图像信息进行分析和处理，将分析和处理后的图像信息传输给计算机；
计算机，用于对控制器传输的处理后的信息与数据库预存的信息对比后，发出治疗指令，并将指令传输给控制器；
多通道微型喷雾器，与控制器连接，用于执行控制器的指令，并从对应的药物储存模块中提取药物，直达病变部位。
2.如权利要求1所述的多功能胃肠外科检查治疗装置，其特征在于，所述多个微型摄像头有五个，其中一个位于硅胶管底部，四个围绕在硅胶管的管壁上；
所述硅胶管管壁上粘贴有四个微型喷雾器。
3.如权利要求1所述多功能胃肠外科检查治疗装置，其特征在于，位于硅胶管管壁底部的两个喷雾器为抗生素药物微型喷雾；位于硅胶管管壁中部的两个为溃疡药微型喷雾器。
4.如权利要求1所述多功能胃肠外科检查治疗装置，其特征在于，所述数据线容纳在硅胶管内部。
5.如权利要求1所述的多功能胃肠外科检查治疗装置，其特征在于，微型摄像头获取图像信息中，采集病变数据；用数据处理方法得到叠后病变部位剖面；采用下式对叠后病变剖面进行分解:
病变数据表示为：f(t)＝n(t)+e(t)
其中f(t)为病变原始图像，定义e(t)为病变数据的结构分量，n(t)为病变数据的纹理分量；e(t)由下式求出：
N为病变数据的采样点数，t为采样点序号，λ为平衡泛函中两项的权重调节参数。
6.如权利要求5所述的多功能胃肠外科检查治疗装置，其特征在于，微型摄像头获取图像信息中，还包括：
设计系数值符合1维高斯分布的高斯加权平滑模版，对纹理分量n(t)进行增强，消除纹理分量中的高频随机噪音；
对病变纹理剖面n(t)进行迭代加权空域平滑计算：
nk+1(t)＝n(t)k*G
其中G为高斯加权平滑模板，*为卷积，k为迭代次数。
7.如权利要求5所述的多功能胃肠外科检查治疗装置，其特征在于，对叠后病变剖面进行分解的方法包括：
(a)、选择影响计算的效率与可靠性的时窗TN＝3或TN＝5，设计矩阵D为(TN-1)×TN矩阵：
(b)、选择λ值，通过下式迭代计算得到:
其中初始病变剖面e0(t)＝f(t)，l为迭代次数，DT为D的转置矩阵；
(c)、计算得到病变纹理剖面n(t):
n(t)＝f(t)-e(t)。
8.如权利要求6所述的多功能胃肠外科检查治疗装置，其特征在于，对纹理分量n(t)进行加权空域平滑的方法包括：
A、选择高斯加权平滑模版大小n，并根据符合一维高斯分布来设定加权系数
式中i＝-r,…,+r，r为正整数，r＝2σ+1那么模板尺寸为n＝4σ+3，取σ＝0.25或σ＝0.5，那么n＝3或n＝5；
B、进行迭代加权空域平滑计算，得到增强后的病变纹理剖面,
nk+1(t)＝n(t)k*G
其中G为高斯加权平滑模板，*为卷积，k为迭代次数。
9.如权利要求1所述的多功能胃肠外科检查治疗装置，其特征在于，控制器对多个微型摄像头传输的图像信息进行分析和处理后，将分析和处理后的图像信息传输给计算机中，控制器内嵌的传递函数为：
其中，ω0为控制器集成的滤波器的中心频率，对于不同的ω0，k使k/ω0保持不变；
在控制器集成的频率域构造滤波器中，对应的极坐标表达方式为：
G(r,θ)＝G(r,r)·G(θ,θ)；
式中，Gr(r)为控制器集成的控制滤波器带宽的径向分量，Gθ(θ)为控制滤波器方向的角度分量；
r表示径向坐标，θ表示角度坐标，f0为中心频率，θ0为滤波器方向，σf用于确定带宽；
Bf＝2(2/ln2)1/2|lnσf|，σθ确定角度带宽，Bθ＝2(2/ln2)1/2σθ。
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