CN109800722B - 医用设备无线通信平台 - Google Patents

Abstract

对人体正常形态与功能的偏离疾病，有如健康一样，从不同角度考查可以给出不同的定义。最常应用的定义是″对人体正常形态与功能的偏离″。现代医学对人体的各种生物参数都进行了测量，其数值大体上服从统计学中的常态分布规律，即可以计算出一个均值和95％健康个体的所在范围。习惯上称这个范围为正常，超出这个范围，过高或过低，便是不正常，疾病便属于不正常的范围。在许多情况下，这一定义是适用的，如伤寒可以表现为一定时间内体温和血中″伤寒血凝素″的增高。本发明涉及一种医用设备无线通信平台。通过本发明，能够提升医用设备内部的通信效率。

Description

医用设备无线通信平台

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种医用设备无线通信平台。

背景技术

对人体正常形态与功能的偏离疾病，有如健康一样，从不同角度考查可以给出不同的定义。最常应用的定义是″对人体正常形态与功能的偏离″。现代医学对人体的各种生物参数(包括智能)都进行了测量，其数值大体上服从统计学中的常态分布规律，即可以计算出一个均值和95％健康个体的所在范围。习惯上称这个范围为″正常″，超出这个范围，过高或过低，便是″不正常″，疾病便属于不正常的范围。

在许多情况下，这一定义是适用的，如伤寒可以表现为一定时间内体温和血中″伤寒血凝素″(抗体)的增高。但是，正常人的个体差异和生物变异很大，有时这一定义就不适用。如正常人心脏的大小有一定范围，许多疾病可以造成心脏扩大，但对于运动员来说，超过正常大小的心脏伴有心动过缓(慢至每分钟40次左右)并非病态；这种偏离正常值属于个体差异。

发明内容

本发明至少具有以下两个重要发明点：(1)能够对待处理图像中的条纹噪声情况进行分析，并基于分析结果制定相适应的图像滤波机制，从而实现了图像的针对性滤波处理；(2)将干扰峰值达标的莱娜图与平滑处理后的图像进行特定位置图像分块的干扰峰值比较，以基于干扰峰值的倍数关系自适应确定对平滑后图像再执行频域平滑处理的次数，以保证图像平滑效果。

根据本发明的一方面，提供了一种医用设备无线通信平台，所述平台包括：

非一次性起搏设备，包括第一蓝牙通信接口、脉冲发生器和电极导线，用于为心脏病患者提供心脏起搏操作。

更具体地，在所述医用设备无线通信平台中，还包括：

即时采集设备，设置在心脏病患者的胳膊上，用于对心脏病患者进行图像数据采集，以获得即时采集图像。

更具体地，在所述医用设备无线通信平台中，还包括：

数据提取设备，与所述即时采集设备连接，用于接收即时采集图像，对即时采集图像进行噪声相关的特征量的提取，将提取后的特征量输入到由输入层、输出层和多个隐含层组成的数据分析模型中，用于逐层对输入层输入的特征量进行数据分析，输出层与最后一个隐含层连接，用于将最后一个隐含层的进行数据分析的结果输出，其中，输出层的输出量类型为噪声类型。

更具体地，在所述医用设备无线通信平台中，还包括：

自动滤波设备，与所述数据提取设备连接，用于接收所述噪声类型，并基于所述噪声类型从滤波数据库中选择相应的滤波器组合，使用所述滤波器组合对所述即时采集图像执行滤波操作，以获得并输出滤波后图像。

更具体地，在所述医用设备无线通信平台中，还包括：

畸变校正设备，与所述自动滤波设备连接，用于接收所述滤波后图像，对所述滤波后图像执行畸变校正操作，以获得对应的畸变校正图像；

加权均值平滑设备，与所述畸变校正设备连接，用于对所述畸变校正图像执行加权均值平滑处理，以获得相应的加权均值平滑图像，并输出所述加权均值平滑图像；

分块提取设备，与所述加权均值平滑设备连接，用于对干扰峰值达标的莱娜图和所述加权均值平滑图像执行相同图像分块大小的图像分块处理，以获得所述莱娜图的各个图像分块以及所述加权均值平滑图像的各个分块，提取所述莱娜图的各个图像分块的中间位置的图像分块以作为第一图像分块，以及所述加权均值平滑图像的各个图像分块的中间位置的图像分块以作为第二图像分块；

信号触发设备，与所述分块提取设备连接，用于在所述第二图像分块的干扰峰值大于等于第一图像分块的干扰峰值时，发出第二触发信号，还用于在所述第二图像分块的干扰峰值小于第一图像分块的干扰峰值时，发出第一触发信号；

多次平滑设备，与所述信号触发设备连接，用于在接收到所述第二触发信号时，将所述第二图像分块的干扰峰值除以所述第一图像分块的干扰峰值以获得相应的倍数，并基于所述倍数确定对所述加权均值平滑图像执行后续多次频域平滑处理的次数，以对所述加权均值平滑图像执行多次频域平滑处理，获得相应的多次平滑图像；

FLASH存储芯片，用于存储非条纹权重值和条纹权重值，所述非条纹权重值为领域窗口中像素点未在条纹区域时被赋予的权重值，所述条纹权重值为领域窗口中像素点在条纹区域时被赋予的权重值，所述非条纹权重值是所述条纹权重值的倍数；

数据解析设备，与所述多次平滑设备连接，用于接收所述多次平滑图像，对所述多次平滑图像进行条纹分析，以确定所述多次平滑图像中是否存在条纹噪声，并在确定存在条纹噪声时，发出条纹获取信号，以及还基于所述条纹噪声的幅值提取领域窗口的大小；所述数据解析设备还用于在确定不存在条纹噪声时，发出条纹未获取信号。

具体实施方式

下面将对本发明的医用设备无线通信平台的实施方案进行详细说明。

心脏起搏器是一种植入于体内的电子治疗仪器，通过脉冲发生器发放由电池提供能量的电脉冲，通过导线电极的传导，刺激电极所接触的心肌，使心脏激动和收缩，从而达到治疗由于某些心律失常所致的心脏功能障碍的目的。1958年第一台心脏起搏器植入人体以来，起搏器制造技术和工艺快速发展，功能日趋完善。在应用起搏器成功地治疗缓慢性心律失常、挽救了成千上万患者生命的同时，起搏器也开始应用到快速性心律失常及非心电性疾病，如预防阵发性房性快速心律失常、颈动脉窦晕厥、双室同步治疗药物难治性充血性心力衰竭等。

为了克服非一次性起搏设备使用中的不足，本发明搭建了一种医用设备无线通信平台。

根据本发明实施方案示出的医用设备无线通信平台包括：

非一次性起搏设备，包括第一蓝牙通信接口、脉冲发生器和电极导线，用于为心脏病患者提供心脏起搏操作。

接着，继续对本发明的医用设备无线通信平台的具体结构进行进一步的说明。

在所述医用设备无线通信平台中，还包括：即时采集设备，设置在心脏病患者的胳膊上，用于对心脏病患者进行图像数据采集，以获得即时采集图像。

在所述医用设备无线通信平台中，还包括：数据提取设备，与所述即时采集设备连接，用于接收即时采集图像，对即时采集图像进行噪声相关的特征量的提取，将提取后的特征量输入到由输入层、输出层和多个隐含层组成的数据分析模型中，用于逐层对输入层输入的特征量进行数据分析，输出层与最后一个隐含层连接，用于将最后一个隐含层的进行数据分析的结果输出，其中，输出层的输出量类型为噪声类型。

在所述医用设备无线通信平台中，还包括：自动滤波设备，与所述数据提取设备连接，用于接收所述噪声类型，并基于所述噪声类型从滤波数据库中选择相应的滤波器组合，使用所述滤波器组合对所述即时采集图像执行滤波操作，以获得并输出滤波后图像。

在所述医用设备无线通信平台中，还包括：

畸变校正设备，与所述自动滤波设备连接，用于接收所述滤波后图像，对所述滤波后图像执行畸变校正操作，以获得对应的畸变校正图像；

加权均值平滑设备，与所述畸变校正设备连接，用于对所述畸变校正图像执行加权均值平滑处理，以获得相应的加权均值平滑图像，并输出所述加权均值平滑图像；

分块提取设备，与所述加权均值平滑设备连接，用于对干扰峰值达标的莱娜图和所述加权均值平滑图像执行相同图像分块大小的图像分块处理，以获得所述莱娜图的各个图像分块以及所述加权均值平滑图像的各个分块，提取所述莱娜图的各个图像分块的中间位置的图像分块以作为第一图像分块，以及所述加权均值平滑图像的各个图像分块的中间位置的图像分块以作为第二图像分块；

信号触发设备，与所述分块提取设备连接，用于在所述第二图像分块的干扰峰值大于等于第一图像分块的干扰峰值时，发出第二触发信号，还用于在所述第二图像分块的干扰峰值小于第一图像分块的干扰峰值时，发出第一触发信号；

多次平滑设备，与所述信号触发设备连接，用于在接收到所述第二触发信号时，将所述第二图像分块的干扰峰值除以所述第一图像分块的干扰峰值以获得相应的倍数，并基于所述倍数确定对所述加权均值平滑图像执行后续多次频域平滑处理的次数，以对所述加权均值平滑图像执行多次频域平滑处理，获得相应的多次平滑图像；

FLASH存储芯片，用于存储非条纹权重值和条纹权重值，所述非条纹权重值为领域窗口中像素点未在条纹区域时被赋予的权重值，所述条纹权重值为领域窗口中像素点在条纹区域时被赋予的权重值，所述非条纹权重值是所述条纹权重值的倍数；

数据解析设备，与所述多次平滑设备连接，用于接收所述多次平滑图像，对所述多次平滑图像进行条纹分析，以确定所述多次平滑图像中是否存在条纹噪声，并在确定存在条纹噪声时，发出条纹获取信号，以及还基于所述条纹噪声的幅值提取领域窗口的大小；所述数据解析设备还用于在确定不存在条纹噪声时，发出条纹未获取信号；

数据处理设备，分别与所述数据解析设备和所述FLASH存储芯片连接，用于在接收到所述条纹获取信号时，对所述多次平滑图像中的每一个像素点进行以下滤波动作：将所述像素点作为目标像素点并获取其像素值，基于所述数据解析设备提取的领域窗口确定所述多次平滑图像中所述目标像素点的各个领域像素点的各个领域像素值，确定各个领域像素值是否位于条纹区域，当领域像素值位于条纹区域时，被赋予条纹权重值，当领域像素值未位于条纹区域时，被赋予非条纹权重值，基于各个领域像素值以及各自权重值获取所述目标像素点的滤波像素值；所述数据处理设备还用于基于所述多次平滑图像中的每一个像素点的滤波像素值组成已处理图像，并输出所述已处理图像；

非线形映射设备，使用多个训练图像创建运动物体识别模型，使用多个测试图像测试运动物体识别模型，运动物体识别模型包括一个输入层、多个特征提取隐含层和一个输出层，输入层输入多个训练图像，输出层输出运动物体类型，所述多个特征提取隐含层用于建立从输入图像到运动物体类型的非线形映射；

时序调节设备，与所述非线性映射设备电性连接，与所述非一次性起搏设备通过蓝牙无线链路连接，用于基于已处理图像中性别识别结果调节非一次性起搏设备的脉冲宽度；

其中，所述时序调节设备还包括第二蓝牙通信接口，用于与第一蓝牙通信接口进行蓝牙无线链路连接；

其中，所述时序调节设备中，非一次性起搏设备的脉冲为方形波形，非一次性起搏设备的脉冲宽度为方形波形的一个周期的时间长度。

在所述医用设备无线通信平台中：所述基于各个领域像素值以及各自权重值获取所述目标像素点的滤波像素值包括：计算各个领域像素值的各自权重值之和以作为权重和，计算每一个领域像素值和其权重值的乘积以作为领域像素点乘积，将各个领域像素点的领域像素点乘积相加以获得像素累计值，将所述像素累计值除以所述权重和以确定所述目标像素点的滤波像素值。

在所述医用设备无线通信平台中：在所述数据解析设备中，所述条纹噪声的幅值越大，提取的领域窗口越大。

在所述医用设备无线通信平台中：在所述多次平滑设备中，还用于在接收到所述第一触发信号时，将所述加权均值平滑图像作为多次平滑图像。

在所述医用设备无线通信平台中：所述FLASH存储芯片、所述数据解析设备和所述数据处理设备被集成在同一块集成电路板上。

在所述医用设备无线通信平台中：所述数据处理设备还用于在接收到所述条纹未获取信号时，直接将所述多次平滑图像作为所述已处理图像输出。

另外，FLASH存储芯片是属于内存器件的一种，即闪存。闪存则是一种非易失性(Non-Volatile)内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，其存储特性相当于硬盘，这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。NAND闪存的存储单元则采用串行结构，存储单元的读写是以页和块为单位来进行(一页包含若干字节，若干页则组成储存块，NAND的存储块大小为8到32KB)，这种结构最大的优点在于容量可以做得很大，超过512MB容量的NAND产品相当普遍，NAND闪存的成本较低，有利于大规模普及。

采用本发明的医用设备无线通信平台，针对现有技术中非一次性起搏设备无法满足不同性别患者起搏要求的技术问题，通过非一次性起搏设备，包括第一蓝牙通信接口、脉冲发生器和电极导线，用于为心脏病患者提供心脏起搏操作；时序调节设备，与所述非线性映射设备电性连接，与所述非一次性起搏设备通过蓝牙无线链路连接，用于基于已处理图像中性别识别结果调节非一次性起搏设备的脉冲宽度；所述时序调节设备还包括第二蓝牙通信接口，用于与第一蓝牙通信接口进行蓝牙无线链路连接；所述时序调节设备中，非一次性起搏设备的脉冲为方形波形，非一次性起搏设备的脉冲宽度为方形波形的一个周期的时间长度；从而解决了上述技术问题。

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 (6)

1.一种医用设备无线通信平台，其特征在于，所述平台包括：

非一次性起搏设备，包括第一蓝牙通信接口、脉冲发生器和电极导线，用于为心脏病患者提供心脏起搏操作；

即时采集设备，设置在心脏病患者的胳膊上，用于对心脏病患者进行图像数据采集，以获得即时采集图像；

数据提取设备，与所述即时采集设备连接，用于接收即时采集图像，对即时采集图像进行噪声相关的特征量的提取，将提取后的特征量输入到由输入层、输出层和多个隐含层组成的数据分析模型中，用于逐层对输入层输入的特征量进行数据分析，输出层与最后一个隐含层连接，用于将最后一个隐含层的进行数据分析的结果输出，其中，输出层的输出量类型为噪声类型；

自动滤波设备，与所述数据提取设备连接，用于接收所述噪声类型，并基于所述噪声类型从滤波数据库中选择相应的滤波器组合，使用所述滤波器组合对所述即时采集图像执行滤波操作，以获得并输出滤波后图像；

畸变校正设备，与所述自动滤波设备连接，用于接收所述滤波后图像，对所述滤波后图像执行畸变校正操作，以获得对应的畸变校正图像；

加权均值平滑设备，与所述畸变校正设备连接，用于对所述畸变校正图像执行加权均值平滑处理，以获得相应的加权均值平滑图像，并输出所述加权均值平滑图像；

分块提取设备，与所述加权均值平滑设备连接，用于对干扰峰值达标的莱娜图和所述加权均值平滑图像执行相同图像分块大小的图像分块处理，以获得所述莱娜图的各个图像分块以及所述加权均值平滑图像的各个分块，提取所述莱娜图的各个图像分块的中间位置的图像分块以作为第一图像分块，以及所述加权均值平滑图像的各个图像分块的中间位置的图像分块以作为第二图像分块；

信号触发设备，与所述分块提取设备连接，用于在所述第二图像分块的干扰峰值大于等于第一图像分块的干扰峰值时，发出第二触发信号，还用于在所述第二图像分块的干扰峰值小于第一图像分块的干扰峰值时，发出第一触发信号；

多次平滑设备，与所述信号触发设备连接，用于在接收到所述第二触发信号时，将所述第二图像分块的干扰峰值除以所述第一图像分块的干扰峰值以获得相应的倍数，并基于所述倍数确定对所述加权均值平滑图像执行后续多次频域平滑处理的次数，以对所述加权均值平滑图像执行多次频域平滑处理，获得相应的多次平滑图像；

FLASH存储芯片，用于存储非条纹权重值和条纹权重值，所述非条纹权重值为领域窗口中像素点未在条纹区域时被赋予的权重值，所述条纹权重值为领域窗口中像素点在条纹区域时被赋予的权重值，所述非条纹权重值是所述条纹权重值的倍数；

数据解析设备，与所述多次平滑设备连接，用于接收所述多次平滑图像，对所述多次平滑图像进行条纹分析，以确定所述多次平滑图像中是否存在条纹噪声，并在确定存在条纹噪声时，发出条纹获取信号，以及还基于所述条纹噪声的幅值提取领域窗口的大小；所述数据解析设备还用于在确定不存在条纹噪声时，发出条纹未获取信号；

数据处理设备，分别与所述数据解析设备和所述FLASH存储芯片连接，用于在接收到所述条纹获取信号时，对所述多次平滑图像中的每一个像素点进行以下滤波动作：将所述像素点作为目标像素点并获取其像素值，基于所述数据解析设备提取的领域窗口确定所述多次平滑图像中所述目标像素点的各个领域像素点的各个领域像素值，确定各个领域像素值是否位于条纹区域当领域像素值位于条纹区域时，被赋予条纹权重值，当领域像素值未位于条纹区域时，被赋予非条纹权重值，基于各个领域像素值以及各自权重值获取所述目标像素点的滤波像素值；所述数据处理设备还用于基于所述多次平滑图像中的每一个像素点的滤波像素值组成已处理图像，并输出所述已处理图像；

非线形映射设备，使用多个训练图像创建运动物体识别模型，使用多个测试图像测试运动物体识别模型，运动物体识别模型包括一个输入层、多个特征提取隐含层和一个输出层，输入层输入多个训练图像，输出层输出运动物体类型，所述多个特征提取隐含层用于建立从输入图像到运动物体类型的非线形映射；

时序调节设备，与所述非线性映射设备电性连接，与所述非一次性起搏设备通过蓝牙无线链路连接，用于基于已处理图像中性别识别结果调节非一次性起搏设备的脉冲宽度；

其中，所述时序调节设备还包括第二蓝牙通信接口，用于与第一蓝牙通信接口进行蓝牙无线链路连接；

其中，所述时序调节设备中，非一次性起搏设备的脉冲为方形波形，非一次性起搏设备的脉冲宽度为方形波形的一个周期的时间长度；

其中，所述FLASH存储芯片是属于内存器件的一种，即闪存，闪存则是一种非易失性内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，其存储特性相当于硬盘，这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础，NAND闪存的存储单元采用串行结构，存储单元的读写是以页和块为单位来进行，即一页包含若干字节，若干页则组成储存块，NAND闪存的存储块大小为8到32KB。

2.如权利要求1所述的医用设备无线通信平台，其特征在于：

所述基于各个领域像素值以及各自权重值获取所述目标像素点的滤波像素值包括：计算各个领域像素值的各自权重值之和以作为权重和，计算每一个领域像素值和其权重值的乘积以作为领域像素点乘积，将各个领域像素点的领域像素点乘积相加以获得像素累计值，将所述像素累计值除以所述权重和以确定所述目标像素点的滤波像素值。

3.如权利要求2所述的医用设备无线通信平台，其特征在于：

在所述数据解析设备中，所述条纹噪声的幅值越大，提取的领域窗口越大。

4.如权利要求3所述的医用设备无线通信平台，其特征在于：

在所述多次平滑设备中，还用于在接收到所述第一触发信号时，将所述加权均值平滑图像作为多次平滑图像。

5.如权利要求4所述的医用设备无线通信平台，其特征在于：

所述FLASH存储芯片、所述数据解析设备和所述数据处理设备被集成在同一块集成电路板上。

6.如权利要求5所述的医用设备无线通信平台，其特征在于：

所述数据处理设备还用于在接收到所述条纹未获取信号时，直接将所述多次平滑图像作为所述已处理图像输出。