CN109935311A - 一种大型数字化医疗器械安全管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种大型数字化医疗器械安全管理方法及系统，包括：S1、根据病患患病情况规划手术方案，设置手术操作参数；S2、对手术机器人各项性能进行检测；S3、手术机器人以空载运行的方式进行手术方案预演；S4、手术机器人以自动化或半自动化形式进行真实手术，通过专家总控制指挥台进行辅助手术操作。本发明解决了现有技术中数字化医疗器械缺乏相应的安全管理体系的问题，大大提高医疗器械的安全性。通过对手术机器人软件以及硬件的检测，以及在检测之后的空载预演，都能有效保证手术时器械安全运行，并以专家医生作为手术机器人的辅助操作，可有效减少事故的发生，以保证患者的生命安全。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别是一种大型数字化医疗器械安全管理方法及系统。
背景技术
随着计算机和微电子技术以及医学科学的迅猛发展，各种用途的医用机器人正在医学领域中得到越来越广泛的应用。它集机器人、电子通讯、图像处理、虚拟现实、微创手术等诸多技术于一身。医疗手术机器人是其中的前沿研究热点之一。目前，医疗机器人已经在脑神经外科、心脏修复、胆囊摘除手术、人工关节置换、整形外科、泌尿外科手术等方面取得了广泛的应用，在提高手术效果和精度的同时，也不断开创新的手术，并向其他领域扩展。
随着手术机器人的飞速发展，其安全管理规范也越来越引起人们的重视。现今手术机器人还存在着很多问题，手术机器人的安全管理关乎的病人的生命安全。例如，英国首例机器人心瓣修复手术进行，机器人出现"暴走"：不但把患者的心脏缝错了位置，还戳穿患者大动脉，接受手术的患者在术后一周去世，根据美国FDA的记录，机器人手术师在2000年至2013年间共涉及到144人的死亡。而且某些形式的机器人手术尤为危险：头部、颈部、心胸手术的风险几乎10倍于其他形式的手术，这些事故包括设备在手术中拉弧或打火、仪器不受控制地移动，致伤52人并杀死其中2人。像视频卡死之类系统错误贡献了几乎800例其他不良事件。
由此可见，数字化医疗器械急需一种安全管理体系来保证手术时器械安全运行，减少事故的发生，以保证患者的生命安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种大型数字化医疗器械安全管理方法及系统，旨在解决现有技术中数字化医疗器械缺乏相应的安全管理体系的问题，实现提高医疗器械的安全性，减少医疗事故的发生。
为达到上述技术目的，本发明提供了一种大型数字化医疗器械安全管理方法，所述方法包括以下步骤：
S1、根据病患患病情况规划手术方案，设置手术操作参数；
S2、对手术机器人各项性能进行检测；
S3、手术机器人以空载运行的方式进行手术方案预演；
S4、手术机器人以自动化或半自动化形式进行真实手术，通过专家总控制指挥台进行辅助手术操作。
优选地，所述对手术机器人各项性能进行检测包括以下操作：
术前影响资料的核对、病灶三维成像的清晰准确度、机械臂抓手的灵活度、抓手感应器的完整性以及实时影像设备的状态。
优选地，所述手术方案包括手术机器人的操作步骤以及每步骤的手术动作以及所需手术器械。
优选地，所述手术机器人与总控制指挥台之间的通讯包括：手术机器人上传的实时影像及手术动作请求报告、总控制指挥台下达的操作指令。
本发明还提供了一种大型数字化医疗器械安全管理系统，所述系统包括：
手术方案规划模块，用于根据病患患病情况规划手术方案，设置手术操作参数；
手术机器人检测模块，用于对手术机器人各项性能进行检测；
手术预演模块，用于手术机器人以空载运行的方式进行手术方案预演；
真实手术操作模块，用于手术机器人以自动化或半自动化形式进行真实手术，通过专家总控制指挥台进行辅助手术操作。
优选地，所述对手术机器人各项性能进行检测包括：
术前影响资料的核对、病灶三维成像的清晰准确度、机械臂抓手的灵活度、抓手感应器的完整性以及实时影像设备的状态。
优选地，所述手术方案包括手术机器人的操作步骤以及每步骤的手术动作以及所需手术器械。
优选地，所述手术机器人与总控制指挥台之间的通讯包括：手术机器人上传的实时影像及手术动作请求报告、总控制指挥台下达的操作指令。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
与现有技术相比，本发明实施例通过从手术方案评估、手术器械检测以及手术预演方面对数字化医疗器械进行安全管理，解决了现有技术中数字化医疗器械缺乏相应的安全管理体系的问题，大大提高医疗器械的安全性。通过对手术机器人软件以及硬件的检测，以及在检测之后的空载预演，都能有效保证手术时器械安全运行，并以专家医生作为手术机器人的辅助操作，可有效减少事故的发生，以保证患者的生命安全。
附图说明
图1为本发明实施例中所提供的一种大型数字化医疗器械安全管理方法流程图；
图2为本发明实施例中所提供的一种大型数字化医疗器械安全管理系统结构框图。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
下面结合附图对本发明实施例所提供的一种大型数字化医疗器械安全管理方法及系统进行详细说明。
如图1所示，本发明实施例公开了一种大型数字化医疗器械安全管理方法，所述方法包括以下步骤：
S1、根据病患患病情况规划手术方案，设置手术操作参数；
S2、对手术机器人各项性能进行检测；
S3、手术机器人以空载运行的方式进行手术方案预演；
S4、手术机器人以自动化或半自动化形式进行真实手术，通过专家总控制指挥台进行辅助手术操作。
本发明实施例从手术方案评估、手术器械检测、手术预演以及真实手术方面对数字化医疗器械进行安全管理。
根据病患，规划手术方案，包括手术机器人的操作步骤以及每步骤的手术动作以及所需手术器械等。通过成功案例收集模块收集手术成功案例的中的各项操作以及相应的力学参数，设置每一步骤时采取的手术操作，例如实施过程中需要使用哪种手术器械，进行何种动作，如吸、切、挑等动作，并设置相应手术动作施加压力的大小，在手术时可根据压力传感器实时感知当前所施加的压力大小，从而达到设定的压力大小。将整个手术方案的设置以程序方式传输到手术机器人中，手术机器人可根据程序中设定的程序参数，完成自动化或半自动化手术操作。
在手术前，组织相关技术服务人员，在手术前对手术机器人各个系统进行检查校验，确保手术机器人的精准度，符合手术前国家药监部门认定的技术标准，达到手术安全系统的标准。
所述手术器械检测包括：术前影响资料的核对、病灶三维成像的清晰准确度、机械臂抓手的灵活度、抓手感应器的完整性以及实时影像设备的状态。通过指定软硬件维护技术人员，担任手术机器人设备的检测保障任务，此外，对于手术中所需的水、电、药品以及人体体征检测仪器等，也必须提前检查，并作备份。
在手术器械检测完成后，以设备空载试验的方式进行手术预演。在无病人的情况下，利用虚拟现实技术，预演虚拟现实手术流程，通过虚拟现实手术流程，验证设备维修后手术机器人的运行效果。
针对运转不顺畅的设备问题，与设备供应商联机利用虚拟现实技术，展示手术机器人存在的问题，由生产厂家指导解决设备存在的问题，并在问题解决后再次进行全流程手术预演。
在手术预演全流程无错通过后，应用于病患进行真实手术操作。利用医疗影像对病灶位置处进行三维成像，并在计算机屏幕上查看所要手术的器官三维模型，并可通过输入终端来实现模型的平移以及旋转。在手术开始时，通过输入终端对器官三维模型进行平移以及旋转，找到器官病灶位置，进行特定手术操作，例如实施过程中的吸、切、挑等动作，预先在系统中设置手术器械，在实施手术动作之前，通过位置传感器感知当前手术位置，在确定手术位置后，记录当前位置数据，利用选择好的手术器械进行手术动作的实施，例如切除某病灶，利用压力传感器感知当前手术操作的压力大小，并记录当前压力数据。同时，手术手术操作结果在计算机屏幕上进行显示，方便医生、专家进行同步监控。
另外在真实手术进行时，通过专家总控制指挥台，实时辅助手术机器人进行手术操作，指挥台可通过信息传输实时看到手术机器人的手术全过程，通过下达指令，进行、改变、减缓以及停止手术机器人手术动作。手术机器人实时发送当前情况报告至总控制指挥台，包括：动作前的请求报告、处置方式的请求报告、处置结果的报告、临近风险点的提示报告，并发出提示报警音进行提示。对于专家平台或者现场手术医生下达的指令，手术机器人执行指令进行手术操作，执行后手术机器人自动记录手术机器人与专家和现场医生的互动的过程。
手术机器人与总控制指挥台之间的通讯包括：手术机器人上传的实时影像及手术动作请求报告、总控制指挥台下达的操作指令等，在手术器械检测阶段，需保证两者之间的通讯稳定畅通，确保专家或手术医生对手术机器人运行进行有效控制管理。
另外，在真实手术实施时，由于医生站在傍边，机器人和医生很可能发生碰撞。通过设置视觉传感器，当视觉传感器的感应区域内出现医务人员的肢体时，手术机器人将被断电，停止运转。
另外，由于手术机器人需要联网，为防止病毒入侵，还设置病毒查杀模块，可有效预防软件体系中的病毒入侵，保证手术操作的可靠性。
本发明实施例通过从手术方案评估、手术器械检测以及手术预演方面对数字化医疗器械进行安全管理，解决了现有技术中数字化医疗器械缺乏相应的安全管理体系的问题，通过对手术机器人软件以及硬件的检测，以及在检测之后的空载预演，都能有效保证手术时器械安全运行，减少事故的发生，以保证患者的生命安全。
如图2所示，本发明实施例还公开了一种大型数字化医疗器械安全管理系统，所述系统包括：
手术方案规划模块，用于根据病患患病情况规划手术方案，设置手术操作参数；
手术机器人检测模块，用于对手术机器人各项性能进行检测；
手术预演模块，用于手术机器人以空载运行的方式进行手术方案预演；
真实手术操作模块，用于手术机器人以自动化或半自动化形式进行真实手术，通过专家总控制指挥台进行辅助手术操作。
利用手术方案规划模块根据病患规划手术方案，包括手术机器人的操作步骤以及每步骤的手术动作以及所需手术器械等。通过成功案例收集模块收集手术成功案例的中的各项操作以及相应的力学参数，设置每一步骤时采取的手术操作，例如实施过程中需要使用哪种手术器械，进行何种动作，如吸、切、挑等动作，并设置相应手术动作施加压力的大小，在手术时可根据压力传感器实时感知当前所施加的压力大小，从而达到设定的压力大小。将整个手术方案的设置以程序方式传输到手术机器人中，手术机器人可根据程序中设定的程序参数，完成自动化或半自动化手术操作。
在手术前，组织相关技术服务人员，利用手术机器人检测模块在手术前对手术机器人各个系统进行检查校验，确保手术机器人的精准度，符合手术前国家药监部门认定的技术标准，达到手术安全系统的标准。
所述手术器械检测包括：术前影响资料的核对、病灶三维成像的清晰准确度、机械臂抓手的灵活度、抓手感应器的完整性以及实时影像设备的状态。通过指定软硬件维护技术人员，担任手术机器人设备的检测保障任务，此外，对于手术中所需的水、电、药品以及人体体征检测仪器等，也必须提前检查，并作备份。
在手术器械检测完成后，通过手术预演模块以设备空载试验的方式进行手术预演。在无病人的情况下，利用虚拟现实技术，预演虚拟现实手术流程，通过虚拟现实手术流程，验证设备维修后手术机器人的运行效果。
针对运转不顺畅的设备问题，与设备供应商联机利用虚拟现实技术，展示手术机器人存在的问题，由生产厂家指导解决设备存在的问题，并在问题解决后再次进行全流程手术预演。
利用真实手术操作模块在手术预演全流程无错通过后应用于病患进行真实手术操作。利用医疗影像对病灶位置处进行三维成像，并在计算机屏幕上查看所要手术的器官三维模型，并可通过输入终端来实现模型的平移以及旋转。在手术开始时，通过输入终端对器官三维模型进行平移以及旋转，找到器官病灶位置，进行特定手术操作，例如实施过程中的吸、切、挑等动作，预先在系统中设置手术器械，在实施手术动作之前，通过位置传感器感知当前手术位置，在确定手术位置后，记录当前位置数据，利用选择好的手术器械进行手术动作的实施，例如切除某病灶，利用压力传感器感知当前手术操作的压力大小，并记录当前压力数据。同时，手术手术操作结果在计算机屏幕上进行显示，方便医生、专家进行同步监控。
另外在真实手术进行时，通过专家总控制指挥台，实时辅助手术机器人进行手术操作，指挥台可通过信息传输实时看到手术机器人的手术全过程，通过下达指令，进行、改变、减缓以及停止手术机器人手术动作。手术机器人实时发送当前情况报告至总控制指挥台，包括：动作前的请求报告、处置方式的请求报告、处置结果的报告、临近风险点的提示报告，并发出提示报警音进行提示。对于专家平台或者现场手术医生下达的指令，手术机器人执行指令进行手术操作，执行后手术机器人自动记录手术机器人与专家和现场医生的互动的过程。
手术机器人与总控制指挥台之间的通讯包括：手术机器人上传的实时影像及手术动作请求报告、总控制指挥台下达的操作指令等，在手术器械检测阶段，需保证两者之间的通讯稳定畅通，确保专家或手术医生对手术机器人运行进行有效控制管理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种大型数字化医疗器械安全管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、根据病患患病情况规划手术方案，设置手术操作参数；
S2、对手术机器人各项性能进行检测；
S3、手术机器人以空载运行的方式进行手术方案预演；
S4、手术机器人以自动化或半自动化形式进行真实手术，通过专家总控制指挥台进行辅助手术操作。
2.根据权利要求1所述的一种大型数字化医疗器械安全管理方法，其特征在于，所述对手术机器人各项性能进行检测包括以下操作：
术前影响资料的核对、病灶三维成像的清晰准确度、机械臂抓手的灵活度、抓手感应器的完整性以及实时影像设备的状态。
3.根据权利要求1所述的一种大型数字化医疗器械安全管理方法，其特征在于，所述手术方案包括手术机器人的操作步骤以及每步骤的手术动作以及所需手术器械。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种大型数字化医疗器械安全管理方法，其特征在于，所述手术机器人与总控制指挥台之间的通讯包括：手术机器人上传的实时影像及手术动作请求报告、总控制指挥台下达的操作指令。
5.一种大型数字化医疗器械安全管理系统，其特征在于，所述系统包括：
手术方案规划模块，用于根据病患患病情况规划手术方案，设置手术操作参数；
手术机器人检测模块，用于对手术机器人各项性能进行检测；
手术预演模块，用于手术机器人以空载运行的方式进行手术方案预演；
真实手术操作模块，用于手术机器人以自动化或半自动化形式进行真实手术，通过专家总控制指挥台进行辅助手术操作。
6.根据权利要求5所述的一种大型数字化医疗器械安全管理系统，其特征在于，所述对手术机器人各项性能进行检测包括：
术前影响资料的核对、病灶三维成像的清晰准确度、机械臂抓手的灵活度、抓手感应器的完整性以及实时影像设备的状态。
7.根据权利要求5所述的一种大型数字化医疗器械安全管理系统，其特征在于，所述手术方案包括手术机器人的操作步骤以及每步骤的手术动作以及所需手术器械。
8.根据权利要求5-7任意一项所述的一种大型数字化医疗器械安全管理系统，其特征在于，所述手术机器人与总控制指挥台之间的通讯包括：手术机器人上传的实时影像及手术动作请求报告、总控制指挥台下达的操作指令。
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Application publication date: 20190625 |