CN108175380A - 一种多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗设备技术领域，公开了一种多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统，设置有电源模块、探照模块、主控模块、按摩模块、治疗模块、耳鸣检测模块、空气净化模块、语音提示模块、显示模块及耳鼻喉检测单元。本发明通过按摩模块可以缓解患者在治疗过程中的疲劳，提高治疗过程的舒适度；同时本发明通过耳鸣检测模块用于耳鸣频率的匹配，每次给予三个各持续500ms、间隔1s的短音，将初始测试步长拉大至两倍频，并快速从两倍频程缩短至1/3倍频程，而且基本每个最终的耳鸣频率至少有两种到达途径；本发明大大缩短了耳鸣频率的匹配时间，增加了容错能力，解决了现有技术中存在的耳鸣频率被漏检的可能。

Description

一种多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，尤其涉及一种多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统。

背景技术

“耳鼻咽喉科”是诊断治疗耳、鼻、咽、喉、及其相关头颈区域的外科学科。随着科技的进步与发展，医学各科相互渗透和促进，拓展了耳鼻咽喉科的范畴，耳显微外科，耳神经外科，侧颅底外科，听力学及平衡科学，鼻内镜外科，鼻神经外科(鼻颅底外科)，头颈外科，喉显微外科，嗓音与言语疾病科，小儿耳鼻咽喉科等的出现，大大丰富了耳鼻咽喉科的内容。然而，现有治疗仪在治疗过程中如果时间长，患者容易出现疲劳状况，不利于治疗的继续进行；同时现有耳鸣检测容易出现耳鸣频率被漏检，影响检测结果。

鼻、咽、喉治疗中，模糊图像的目标物检测识别及捕捉技术具有直接、方便、快捷的特点，在治疗中具有重要意义，极具研究价值和潜力。

但由于目前视频检测模糊图像的识别率不高，缺乏有效的信息技术支撑，仍然面临图像调取及格式不统一、视频信息管理及协同难、效率不高等问题，

神经网络在工程中的应用是从20世纪90年代才开始的，一般为多层前馈的BP神经网络，但BP神经网络存在局部最优问题，并且训练速度慢、效率低，而模糊神经网络在一定程度上克服了这些问题，它在逼近能力、分类能力和学习速度等方面均优于BP神经网络。而Rough Sets理论(简称RS理论)在操作时无须提供除问题所需处理的数据集合之外的任何先验信息，可以直接对多维数据实施基于属性和元组两个方向上的一致数据浓缩或不一致数据浓缩，从中发现隐含的或潜在的问题。

综上所述，现有技术存在的问题是：现有治疗仪在治疗过程中如果时间长，患者容易出现疲劳状况，不利于治疗的继续进行；同时现有耳鸣检测容易出现耳鸣频率被漏检，影响检测结果；鼻、咽、喉治疗中，图像散焦模糊、噪声及分辨率低。

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耳鼻喉科探入治疗一体系统。

本发明是这样实现的，一种多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统利用耳鼻喉检测单元对采集耳鼻喉检查部位图像进行自动运动匹配、噪声干扰处理及超分辨率辨认，融合处理有效信息并提取相关特征进行捕捉。

进一步，所述自动运动匹配包括：

利用靠高斯模糊建立尺度空间，通过尺度参数不同的变化，分析图像在不同尺度空间中的特性，确立高斯卷积核为尺度空间内核唯一合理的线性核，

在一个图像的尺度空间为：

L(x，y，σ)＝G(x，y，σ)*I(x，y)

其中，G(x，y，σ)表示一个变化尺度的高斯函数，I(x，y)表示原图像，σ为尺度参数，m，n表示高斯模板的维度，(x，y)b表示图像的像素位置,通过对尺度参数的改变，分析图像特性；

图像关键点的确立方法为：

利用高斯差分函数：

D(x，y，σ)＝(G(x，y，kσ)-G(x，y，σ))*I(x，y)＝L(x，y，kσ)-L(x，y，σ)

通过对两个相邻高斯函数进行相减，得到高斯差分函数，并取得该函数的极值点，从而初步测得关键点。

进一步，对噪声干扰处理方法为：

对自然图像中在小波基下呈现近零元素系数很多，而非零元素系数很少的变换系数向量的“稀疏性”，进行建立系数冗余模型；

首先，假定原图像收到了加性高斯噪声的污染，则污染后的图像称之为退化图像，而图像恢复的过程是退化图像的逆过程，假定图像的退化模型即加性高斯噪声为：

g＝Hu+v

则图像的恢复模型表示为：

由于噪声的干扰，并不能得到合适且唯一的解，对恢复模型施加一个正则性约束。则恢复模型即变为变分模型：

R(u)即为正则项，该项是与图像的本身性质有关，利用稀疏冗余字典模型来描述R(u)。

进一步，多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统包括：电源模块、探照模块、主控模块、按摩模块、治疗模块、耳鸣检测模块、空气净化模块、语音提示模块、显示模块；

电源模块，与主控模块连接，用于进行供电；

探照模块，与主控模块连接，用于通过红外照射灯对患者进行探照检查；

主控模块，与电源模块、探照模块、按摩模块、治疗模块、耳鸣检测模块、空气净化模块、语音提示模块、显示模块连接，用于控制各个电器元件正常工作；

按摩模块，与主控模块连接，用于通过按摩垫对患者身体部位进行按摩；

治疗模块，与主控模块连接，用于通过探入治疗枪、锥形治愈棒、超声波相互配合完成治疗；

耳鸣检测模块，与主控模块连接，用于对患者耳鸣进行检测操作；

空气净化模块，与主控模块连接，用于对治疗环境进行空气净化操作；

语音提示模块，与主控模块连接，用于对患者发出智能语音治疗提示；

显示模块，与主控模块连接，用于显示对患者检查数据的显示。

所述耳鼻喉检测单元与主控模块连接。

进一步，所述耳鸣检测模块检测方法如下：

首先，双耳的纯音听阈检测；分别对左耳和右耳进行纯音测听，从而获得双耳的纯音阈值。

然后，根据纯音听阈检测结果，采用三点迫选法选择测试耳进行耳鸣频率匹配，获得耳鸣耳的耳鸣频率；

最后，以所述耳鸣频率为基准，进行耳鸣耳的耳鸣响度匹配，获得耳鸣耳的耳鸣感受阈。对测试耳播放所述耳鸣频率的纯音阈值以上的从小到大的不同声强的第一纯音、第二纯音和第三纯音，其中，相邻的两个纯音之间的声强间隔为D；从第一纯音、第二纯音和第三纯音中，选择与耳鸣耳耳鸣的最接近纯音。

进一步，所述三点迫选法选择测试耳进行耳鸣耳的耳鸣频率匹配方法：

首先，选择测试耳：测试耳是耳鸣耳或非耳鸣耳；

其次，对测试耳在其纯音阈值以上10dB～20dB播放三个纯音，三个纯音的频率分别为：2000Hz、4000Hz和8000Hz；从三个纯音中，选择与耳鸣耳耳鸣的最接近纯音；

接着，通过最接近纯音的频率确定耳鸣频率范围：

如果最接近纯音的频率为2000Hz，那么耳鸣频率范围的上限比4000Hz低1/3倍频程；

如果最接近纯音的频率为4000Hz，那么耳鸣频率范围的下限比2000Hz高1/3倍频程，上限比8000Hz低1/3倍频程；

如果最接近纯音的频率为8000Hz，那么耳鸣频率范围的下限比8000Hz低1/3倍频程；

然后，判断耳鸣频率范围内的1/3倍频程点：

如果耳鸣频率范围内的1/3倍频程点小于等于三个，那么将最接近纯音的频率作为初选耳鸣频率，并跳转至步骤：最接近纯音的频率为8000Hz，那么耳鸣频率范围的下限比8000Hz低1/3倍频程；

如果耳鸣频率范围内的1/3倍频程点大于三个，那么在耳鸣频率范围内从小到大重新任选三个频率在1/3倍频程点上的纯音，并与耳鸣耳的耳鸣进行比较获取最接近纯音，如此进一步缩小耳鸣频率范围，并重新跳转至步骤：最接近纯音的频率为4000Hz，那么耳鸣频率范围的下限比2000Hz高1/3倍频程，上限比8000Hz低1/3倍频程，判断耳鸣频率范围内的1/3倍频程点；

最后，对所述最初耳鸣频率进行倍频混淆试验，确定所述耳鸣频率。

进一步，所述声强间隔D判断：

如果D＝1dB，那么最接近纯音的声强为耳鸣耳的响度匹配值，耳鸣耳的所述耳鸣感受阈等于耳鸣耳的响度匹配值减去耳鸣耳的纯音阈值；

如果D大于1dB，那么将最接近纯音作为第二纯音，按照相邻的两个纯音之间的声强间隔为D-1，重新选择第一纯音和第三纯音；并对测试耳播放第一纯音、第二纯音和第三纯音。

本发明的优点及积极效果为：本发明通过按摩模块可以缓解患者在治疗过程中的疲劳，提高治疗过程的舒适度；同时本发明通过耳鸣检测模块用于耳鸣频率的匹配，每次给予三个各持续500ms、间隔1s的短音，将初始测试步长拉大至两倍频，并快速从两倍频程缩短至1/3倍频程，而且基本每个最终的耳鸣频率至少有两种到达途径。本发明大大缩短了耳鸣频率的匹配时间，增加了容错能力，解决了现有技术中存在的耳鸣频率被漏检的可能。

本发明中，通过图像处理和技术，增加智能分析功能，借助计算机的数据处理能力进而过滤掉视频图像中无用的信息或干扰信息、自动识别不同部位，分析抽取视频中关键有用信息，快速、准确得定位病变部位的特征；判断监控画面中的异常情况；

本发明采用模糊神经网络和RS理论等，对检测部位进行识别，改进并提出新的算法，提高模糊图像辨识率；融合处理有效信息并动态提取检测部位特征，达到国家先进水平；同时自动提取有关联信息的视频，便于医生进行分析及视频比对分析处理，找到有价值的线索等；本发明解决了目前散焦模糊、噪声及分辨率低等问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统结构框图。

图中：1、电源模块；2、探照模块；3、主控模块；4、按摩模块；5、治疗模块；6、耳鸣检测模块；7、空气净化模块；8、语音提示模块；9、显示模块。10、耳鼻喉检测单元。

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，本发明提供的多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统包括：电源模块1、探照模块2、主控模块3、按摩模块4、治疗模块5、耳鸣检测模块6、空气净化模块7、语音提示模块8、显示模块9。

电源模块1，与主控模块3连接，用于进行供电；

探照模块2，与主控模块3连接，用于通过红外照射灯对患者进行探照检查；

主控模块3，与电源模块1、探照模块2、按摩模块4、治疗模块5、耳鸣检测模块6、空气净化模块7、语音提示模块8、显示模块9连接，用于控制各个电器元件正常工作；

按摩模块4，与主控模块3连接，用于通过按摩垫对患者身体部位进行按摩；

治疗模块5，与主控模块3连接，用于通过探入治疗枪、锥形治愈棒、超声波相互配合完成治疗；

耳鸣检测模块6，与主控模块3连接，用于对患者耳鸣进行检测操作；

空气净化模块7，与主控模块3连接，用于对治疗环境进行空气净化操作；

语音提示模块8，与主控模块3连接，用于对患者发出智能语音治疗提示；

显示模块9，与主控模块3连接，用于显示对患者检查数据的显示。

本发明提供的多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统利用耳鼻喉检测单元10对采集耳鼻喉检查部位图像进行自动运动匹配、噪声干扰处理及超分辨率辨认，融合处理有效信息并提取相关特征进行捕捉。

所述自动运动匹配包括：

利用靠高斯模糊建立尺度空间，通过尺度参数不同的变化，分析图像在不同尺度空间中的特性，确立高斯卷积核为尺度空间内核唯一合理的线性核，

在一个图像的尺度空间为：

L(x，y，σ)＝G(x，y，σ)*I(x，y)

其中，G(x，y，σ)表示一个变化尺度的高斯函数，I(x，y)表示原图像，σ为尺度参数，m，n表示高斯模板的维度，(x，y)b表示图像的像素位置,通过对尺度参数的改变，分析图像特性；

图像关键点的确立方法为：

利用高斯差分函数：

D(x，y，σ)＝(G(x，y，kσ)-G(x，y，σ))*I(x，y)＝L(x，y，kσ)-L(x，y，σ)

通过对两个相邻高斯函数进行相减，得到高斯差分函数，并取得该函数的极值点，从而初步测得关键点。

对噪声干扰处理方法为：

对自然图像中在小波基下呈现近零元素系数很多，而非零元素系数很少的变换系数向量的“稀疏性”，进行建立系数冗余模型；

首先，假定原图像收到了加性高斯噪声的污染，则污染后的图像称之为退化图像，而图像恢复的过程是退化图像的逆过程，假定图像的退化模型即加性高斯噪声为：

g＝Hu+v

则图像的恢复模型表示为：

由于噪声的干扰，并不能得到合适且唯一的解，对恢复模型施加一个正则性约束。则恢复模型即变为变分模型：

R(u)即为正则项，该项是与图像的本身性质有关，利用稀疏冗余字典模型来描述R(u)。

本发明提供的耳鸣检测模块6检测方法如下：

首先，双耳的纯音听阈检测；分别对左耳和右耳进行纯音测听，从而获得双耳的纯音阈值。

然后，根据纯音听阈检测结果，采用三点迫选法选择测试耳进行耳鸣频率匹配，获得耳鸣耳的耳鸣频率；

最后，以所述耳鸣频率为基准，进行耳鸣耳的耳鸣响度匹配，获得耳鸣耳的耳鸣感受阈。对测试耳播放所述耳鸣频率的纯音阈值以上的从小到大的不同声强的第一纯音、第二纯音和第三纯音，其中，相邻的两个纯音之间的声强间隔为D；从第一纯音、第二纯音和第三纯音中，选择与耳鸣耳耳鸣的最接近纯音。

本发明提供的三点迫选法选择测试耳进行耳鸣耳的耳鸣频率匹配方法：

首先，选择测试耳：测试耳是耳鸣耳或非耳鸣耳；

其次，对测试耳在其纯音阈值以上10dB～20dB播放三个纯音，三个纯音的频率分别为：2000Hz、4000Hz和8000Hz；从三个纯音中，选择与耳鸣耳耳鸣的最接近纯音；

接着，通过最接近纯音的频率确定耳鸣频率范围：

如果最接近纯音的频率为2000Hz，那么耳鸣频率范围的上限比4000Hz低1/3倍频程；

如果最接近纯音的频率为4000Hz，那么耳鸣频率范围的下限比2000Hz高1/3倍频程，上限比8000Hz低1/3倍频程；

如果最接近纯音的频率为8000Hz，那么耳鸣频率范围的下限比8000Hz低1/3倍频程；

然后，判断耳鸣频率范围内的1/3倍频程点：

如果耳鸣频率范围内的1/3倍频程点小于等于三个，那么将最接近纯音的频率作为初选耳鸣频率，并跳转至步骤：最接近纯音的频率为8000Hz，那么耳鸣频率范围的下限比8000Hz低1/3倍频程；

如果耳鸣频率范围内的1/3倍频程点大于三个，那么在耳鸣频率范围内从小到大重新任选三个频率在1/3倍频程点上的纯音，并与耳鸣耳的耳鸣进行比较获取最接近纯音，如此进一步缩小耳鸣频率范围，并重新跳转至步骤：最接近纯音的频率为4000Hz，那么耳鸣频率范围的下限比2000Hz高1/3倍频程，上限比8000Hz低1/3倍频程，判断耳鸣频率范围内的1/3倍频程点；

最后，对所述最初耳鸣频率进行倍频混淆试验，确定所述耳鸣频率。

本发明提供的声强间隔D判断：

如果D＝1dB，那么最接近纯音的声强为耳鸣耳的响度匹配值，耳鸣耳的所述耳鸣感受阈等于耳鸣耳的响度匹配值减去耳鸣耳的纯音阈值；

如果D大于1dB，那么将最接近纯音作为第二纯音，按照相邻的两个纯音之间的声强间隔为D-1，重新选择第一纯音和第三纯音；并对测试耳播放第一纯音、第二纯音和第三纯音。

本发明启动电源模块1进行供电，通过探照模块2对患者进行探照检查；主控模块3控制各个电器元件正常工作；如果患者疲劳，通过按摩模块4对患者身体部位进行按摩；通过语音提示模块8提示患者检查治疗流程信息；通过耳鸣检测模块6对患者耳鸣进行检测操作；接着通过治疗模块5完成治疗；通过空气净化模块7对治疗环境进行空气净化操作；最后，通过显示模块9显示对患者检查治疗数据。

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 (7)

1.一种多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统，其特征在于，所述多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统利用耳鼻喉检测单元对采集耳鼻喉检查部位图像进行自动运动匹配、噪声干扰处理及超分辨率辨认，融合处理有效信息并提取相关特征进行捕捉。

2.如权利要求1所述多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统，其特征在于，

所述自动运动匹配包括：

利用靠高斯模糊建立尺度空间，通过尺度参数不同的变化，分析图像在不同尺度空间中的特性，确立高斯卷积核为尺度空间内核唯一合理的线性核，

在一个图像的尺度空间为：

L(x，y，σ)＝G(x，y，σ)*I(x，y)

其中，G(x，y，σ)表示一个变化尺度的高斯函数，I(x，y)表示原图像，σ为尺度参数，m，n表示高斯模板的维度，(x，y)b表示图像的像素位置，通过对尺度参数的改变，分析图像特性；

图像关键点的确立方法为：

利用高斯差分函数：

D(x，y，σ)＝(G(x，y，kσ)-G(x，y，σ))*I(x，y)＝L(x，y，kσ)-L(x，y，σ)

通过对两个相邻高斯函数进行相减，得到高斯差分函数，并取得该函数的极值点，从而初步测得关键点。

3.如权利要求1所述多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统，其特征在于，

对噪声干扰处理方法为：

对自然图像中在小波基下呈现近零元素系数很多，而非零元素系数很少的变换系数向量的“稀疏性”，进行建立系数冗余模型；

首先，假定原图像收到了加性高斯噪声的污染，则污染后的图像称之为退化图像，而图像恢复的过程是退化图像的逆过程，假定图像的退化模型即加性高斯噪声为：

g＝Hu+V

则图像的恢复模型表示为：

由于噪声的干扰，并不能得到合适且唯一的解，对恢复模型施加一个正则性约束。则恢复模型即变为变分模型：

R(u)即为正则项，该项是与图像的本身性质有关，利用稀疏冗余字典模型来描述R(u)。

4.如权利要求1所述多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统，其特征在于，所述多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统还包括：

电源模块、探照模块、主控模块、按摩模块、治疗模块、耳鸣检测模块、空气净化模块、语音提示模块、显示模块；

电源模块，与主控模块连接，用于进行供电；

探照模块，与主控模块连接，用于通过红外照射灯对患者进行探照检查；

主控模块，与电源模块、探照模块、按摩模块、治疗模块、耳鸣检测模块、空气净化模块、语音提示模块、显示模块连接，用于控制各个电器元件正常工作；

按摩模块，与主控模块连接，用于通过按摩垫对患者身体部位进行按摩；

治疗模块，与主控模块连接，用于通过探入治疗枪、锥形治愈棒、超声波相互配合完成治疗；

耳鸣检测模块，与主控模块连接，用于对患者耳鸣进行检测操作；

空气净化模块，与主控模块连接，用于对治疗环境进行空气净化操作；

语音提示模块，与主控模块连接，用于对患者发出智能语音治疗提示；

显示模块，与主控模块连接，用于显示对患者检查数据的显示；

所述耳鼻喉检测单元与主控模块连接。

5.如权利要求4所述多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统，其特征在于，所述耳鸣检测模块检测方法如下：

首先，进行双耳的纯音听阈检测；分别对左耳和右耳进行纯音测听，获得双耳的纯音阈值；

然后，根据纯音听阈检测结果，采用三点迫选法选择测试耳进行耳鸣频率匹配，获得耳鸣耳的耳鸣频率；

最后，以所述耳鸣频率为基准，进行耳鸣耳的耳鸣响度匹配，获得耳鸣耳的耳鸣感受阈；对测试耳播放所述耳鸣频率的纯音阈值以上的从小到大的不同声强的第一纯音、第二纯音和第三纯音，其中，相邻的两个纯音之间的声强间隔为D；从第一纯音、第二纯音和第三纯音中，选择与耳鸣耳耳鸣的最接近纯音。

6.如权利要求4所述多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统，其特征在于，所述三点迫选法选择测试耳进行耳鸣耳的耳鸣频率匹配方法：

首先，选择测试耳：测试耳是耳鸣耳或非耳鸣耳；

其次，对测试耳在其纯音阈值以上10dB～20dB播放三个纯音，三个纯音的频率分别为：2000Hz、4000Hz和8000Hz；从三个纯音中，选择与耳鸣耳耳鸣的最接近纯音；

接着，通过最接近纯音的频率确定耳鸣频率范围：

如果最接近纯音的频率为2000Hz，那么耳鸣频率范围的上限比4000Hz低1/3倍频程；

如果最接近纯音的频率为4000Hz，那么耳鸣频率范围的下限比2000Hz高1/3倍频程，上限比8000Hz低1/3倍频程；

如果最接近纯音的频率为8000Hz，那么耳鸣频率范围的下限比8000Hz低1/3倍频程；

然后，判断耳鸣频率范围内的1/3倍频程点：

如果耳鸣频率范围内的1/3倍频程点小于等于三个，那么将最接近纯音的频率作为初选耳鸣频率，并跳转至步骤：最接近纯音的频率为8000Hz，那么耳鸣频率范围的下限比8000Hz低1/3倍频程；

如果耳鸣频率范围内的1/3倍频程点大于三个，那么在耳鸣频率范围内从小到大重新任选三个频率在1/3倍频程点上的纯音，并与耳鸣耳的耳鸣进行比较获取最接近纯音，如此进一步缩小耳鸣频率范围，并重新跳转至步骤：最接近纯音的频率为4000Hz，那么耳鸣频率范围的下限比2000Hz高1/3倍频程，上限比8000Hz低1/3倍频程，判断耳鸣频率范围内的1/3倍频程点；

最后，对所述最初耳鸣频率进行倍频混淆试验，确定所述耳鸣频率。

7.如权利要求4所述多功能耳鼻喉科探入治疗一体系统，其特征在于，所述声强间隔D判断：

如果D＝1dB，那么最接近纯音的声强为耳鸣耳的响度匹配值，耳鸣耳的所述耳鸣感受阈等于耳鸣耳的响度匹配值减去耳鸣耳的纯音阈值；

如果D大于1dB，那么将最接近纯音作为第二纯音，按照相邻的两个纯音之间的声强间隔为D-1，重新选择第一纯音和第三纯音；并对测试耳播放第一纯音、第二纯音和第三纯音。