CN110368097A - 一种医疗设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种医疗设备及其控制方法。该医疗设备包括：医学成像装置，用于扫描目标对象并生成医学图像；显示装置，用于显示所述医学图像；手势获取装置，用于获取目标用户的当前操作手势；语音获取装置，用于获取目标用户的当前语音指令；设备控制装置，用于根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制医疗设备。本发明实施例的技术方案实现了在介入手术过程中进行对医疗设备的现场控制，控制效率高、准确度高，通过手势和语音两种手段的结合，避免了误操作。

Description

一种医疗设备及其控制方法
技术领域
本发明实施例涉及医疗设备领域，尤其涉及一种医疗设备及其控制方法。
背景技术
CT(X射线电子计算机断层扫描技术，Computed Tomography)穿刺介入手术中，需要借助CT图像引导穿刺针进针的角度和距离，以便准确到达病灶位置。
现有的CT系统，操作方式有两种方法，一种是传统CT系统，即扫描间没有图像显示屏，医生需要频繁出入扫描间和操作间来完成。例如，在操作间使用主机对图像进行操作及测量后，记下测量的值和图像位置，再进入扫描间根据测量结果调整穿刺针进针的角度和距离。另一种是规范式的CT系统，即扫描间中有图像显示屏实时显示图像，可提供进针参考。由于是无菌环境，医生需要借助助手帮忙进行图像操作以及测量来调整进针方向和角度。
现有的CT系统的操作方式，或需要频繁出入扫描间和操作间，根据记忆判断进针的角度和距离等操作，或需要借助医生的观感及助手的辅助来确定进针的角度和距离等操作，操作时间长，效率低下，准确率低。
发明内容
本发明提供了一种医疗设备及其控制方法，以实现在介入手术过程中，通过手势及语音进行医疗设备控制，使得控制更为便利，同时提高了操作的效率，通过设置手势及语音双重指令来实现医疗设备的控制，有效防止了误操作，提高了设备控制的有效性和准确性。
第一方面，本发明实施例提供了一种医疗设备，该医疗设备包括：
医学成像装置，用于扫描目标对象并生成医学图像；
显示装置，用于显示所述医学图像；
手势获取装置，用于获取目标用户的当前操作手势；
语音获取装置，用于获取目标用户的当前语音指令；
设备控制装置，用于根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制医疗设备。
第二方面，本发明实施例还提供了一种医疗设备的控制方法，该医疗设备的控制方法包括：
获取目标用户的当前操作手势以及当前语音指令；
根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制医疗设备。
本发明通过获取操作手势及语音指令来控制医疗设备，解决了在介入手术过程中，医疗设备的现场控制的问题，控制方式灵活、便捷，避免了在控制设备时需要他人辅助或者频繁进出手术室和操控室，节省了时间成本，控制效率高；同时，通过设置手势和语音两种方式结合来控制设备，有效防止了误操作，控制精准度高。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种医疗设备的结构示意图；
图2是本发明实施例二中的一种医疗设备的结构示意图；
图3是本发明实施例三中的一种医疗设备的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一中的一种医疗设备的结构示意图，如图1所示，该医疗设备包括：医学成像装置110、显示装置120、手势获取装置130、语音获取装置140以及设备控制装置150。
其中，医学成像装置110，用于扫描目标对象并生成医学图像；显示装置120，用于显示所述医学图像；手势获取装置130，用于获取目标用户的当前操作手势；语音获取装置140，用于获取目标用户的当前语音指令；设备控制装置150，用于根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制医疗设备。
示例性的，手势获取装置130包括一个或多个摄像头，语音获取装置140包括一个或多个麦克风。
其中，目标用户指的是操作手势和语音指令的实施者，可以是医生或者操作员，也可以是其他被授权的人。需要了解的是，当目标用户为进行介入手术的医生时，而在手术过程中，需要佩戴无菌手套，因此，医生进行设备控制的手势应设置为非接触式的操作手势。即用户在操作时不与相应的设备接触，可以是在设定距离内发出操作手势，如设定距离为1米、2米或者其他更大更小的范围。其中，手势操作可以是目标用户的手部发出的手势，也可是其他部位，如头部、眼睛等。可以是目标用户一只手完成的手势，也可以是两只手。其中，手势操作包括但不限于向上挑起或向下划拉结合、两根手指外扩或内收、两根手指框住需要测量距离、OK手势、yeah手势、左右滑动、双击手势、手指旋转指定角度、五指张开、竖起大拇指、挥手、握拳等，其他部位的手势可以是点头、摇头等。语音指令包括但不限于翻页、放大、缩小、切换、测量距离、播放、快进、倒退、截屏并保存图片、旋转一定角度等。
其中，医疗设备包括CT设备、超声医疗设备和核磁共振医疗设备。
示例性的，该医疗设备可用于进行CT穿刺介入手术时，可通过医生的操作手势及语音指令控制显示器所显示的信息来确定进针的角度和距离。
可选的，该医疗设备还包括：用户权限确定装置，用于确定目标用户是否具有控制所述医疗设备的权限。
可选的，该医疗设备还包括：手势及语音归属判断装置，用于在获取目标用户的当前操作手势和当前语音指令之后，或者在根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制医疗设备之前，判断当前操作手势和当前语音指令是否由同一个被授权的目标用户发出。
确定手势和语音是由同一个人发出的，是为了减少设备的误操作，保障设备运行的安全可靠。同时，由同一个人发出两种指令来控制设备，可以明确用户的操作指令，避免出错。
需要知道的是，介入手术往往是将导管、导丝等精密医疗器械引入人体，如心脏、头部，因此，对设备的控制需要谨慎和精确，故需要被授权的人来控制医疗设备且必须是同一个人发出的手势和语音指令。
可选的，手势获取装置130，具体用于：
在获取目标用户的当前语音指令之后，设定时间内，获取所述目标用户的当前手势操作。
可选的，语音获取装置140，具体用于：
在获取目标用户的当前操作手势之后，设定时间内，获取所述目标用户的当前语音指令。
其中，设定时间可以是1分钟、2分钟、5分钟或者更大更小的范围。
可选的，手势获取装置130，具体用于：采集目标用户的手部影像信息，根据所述手部影响信息确定所述目标用户的当前操作手势。
其中，手部不仅包括用户的双手，还包括胳膊。
可选的，手势获取装置130也可以采集目标用户的头部的影像信息，或者采集用户上半身的影像信息，或者采集用户全身的影像信息，再根据影像信息确定目标用户的当前操作手势。
语音获取装置140，具体用于：采集目标用户的当前语音信息，生成与所述当前语音信息对应的当前语音指令。
可选的，设备控制装置150，具体用于：根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制所述显示装置。
其中，所述控制所述显示装置至少包括控制所述显示装置执行翻页、缩放、保存、截图或参数测量等。
可选的，设备控制装置150，包括：
匹配模块151，用于判断所述当前语音指令与预设语音指令是否匹配，即判断所述当前操作手势与预设操作指令是否匹配；
设备控制模块152，用于当所述匹配模块的判断结果为所述当前操作手势与所述预设操作手势相匹配，且所述当前语音指令与所述预设语音指令相匹配，则根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制所述医疗设备。
其中，预设语音指令和预设操作指令可以由授权用户进行个性化设定，也可以是默认设定。
可选的，匹配模块151，还用于：
根据所述当前操作手势与所述预设操作手势之间的映射关系，所述当前语音指令与所述预设语音指令匹配之间的映射关系，以及所述预设语音指令与所述预设操作手势之间的映射关系，分别判断所述当前操作手势与所述预设操作手势是否匹配，所述当前语音指令与所述预设语音指令是否匹配，且所述当前语音指令与所述当前操作手势是否匹配。
其中，各个映射关系可以是用户自定义的，也可以是默认设置的。
可选的，设备控制装置，具体用于：
根据所述当前操作手势确定对所述医疗设备的当前显示界面的操作信息；
根据所述当前语音指令控制所述医疗设备执行操作信息。
示例性的，当前操作手势为翻页的手势时，如食指向上呈一定角度挑起，则确定用户要对医疗设备进行翻页操作，当接收到该用户的语音指令为“翻页”时，则显示装置进行翻页操作。可选的，在接收用户翻页操作后，实时监测用户的操作手势，若手势一直保持翻页操作，则设备持续进行翻页。直到用户的操作手势不再为翻页手势时，则停止翻页。也可以仅进行一次翻页，当用户再次发出翻页手势及语音“翻页”指令时，再进行一次翻页操作。
示例性的，用户的当前操作手势为放大手势时，如两根手指向外扩，则确定医疗设备的操作信息为放大，当接收到该用户的语音指令“放大”后，则控制医疗设备的显示界面执行放大操作。可选的语音指令还可以是“放大N倍”，其中，N可以大于2的任意实数，不仅为整数还可以是小数，如3.5。
可选的，设备控制装置150，还用于：
当检测到所述当前操作手势发生变化时，控制所述医疗设备停止执行与所述当前操作手势对应的操作。
其中，操作手势发生变化可以是用户在设定时间内不再发出之前的操作手势，可以是停止操作手势的输入，也可以是换成其他的操作手势。
可选的，医疗设备，还包括：用户识别装置，用于对目标用户进行面部识别或者声纹信息的识别。
当识别该用户为被授权进行该医疗设备控制的相关人员时，才启动后续的控制方法。而当该用户为非授权用户时，拒绝接受该用户的操作手术或语音指令进行设备控制。通过设置面部识别或声纹信息的识别，无须用户进行信息录入便可以进行用户身份的识别，操作方便，同时保障了设备操作的安全有效。
本发明通过获取操作手势及语音指令来控制医疗设备，解决了在介入手术过程中，医疗设备的现场控制的问题，控制方式灵活、便捷，避免了在控制设备时需要他人辅助或者频繁进出手术室和操控室，节省了时间成本，控制效率高；同时，通过设置手势和语音两种方式结合来控制设备，有效防止了误操作，控制精准度高。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种医疗设备的控制方法的流程图，本实施例的技术方案在上述技术方案的基础上进一步细化，如图2所示，本发明实施例提供的医疗设备包括：医学成像装置210、显示装置220、手势获取装置230、语音获取装置240、手势控制模块250和语音控制模块260。
其中，医学成像装置210，用于扫描目标对象并生成医学图像；显示装置220，用于显示所述医学图像；手势获取装置230，用于获取目标用户的当前操作手势；语音获取装置240，用于获取目标用户的当前语音指令；手势控制模块250，用于根据所述当前操作手势确定所述医疗设备中当前所显示的影像的待处理位置信息；语音控制模块260，用于根据所述当前语音指令控制所述医疗设备对所述待处理位置信息进行处理，并显示所述处理的结果。
其中，当前操作手势可以是由至少一根手指的运动轨迹，也可以是至少两根手指的姿态等。可以理解的是，待处理位置信息可以是图像上的一个点，一条线(直线或曲线)或一个区域等。
可选的，手势控制模块250，具体用于：根据所述当前操作手势中每个手指尖在所述医疗设备中当前所显示的影像中投影位置，确定所述医疗设备中当前所显示的影像的待处理位置信息；或者，根据所述当前操作手势中至少一个手指的运动轨迹，以及该运动轨迹在所述医疗设备中当前所显示的影像投影位置，确定所述医疗设备中当前所显示的影像的待处理位置信息。更为具体地，可根据所述当前操作手势中至少一个手指的运动轨迹，以及该运动轨迹在所述医疗设备中当前所显示的影像投影位置，根据所述运动轨迹以及所述影像投影位置以及图像中各像素点信息进行边缘检测，根据边缘检测结果确定所述医疗设备中当前所显示的影像的待处理位置信息。
示例性的，如果所述当前操作手势为画圈操作，可以确定出用户所画的圈映射在图像中的位置，则进而根据这个圈投影位置确定出用户对所述医疗设备中当前所显示的影像的那个区域感兴趣，考虑到用户手势对待处理位置选择的准确性问题，可以根据用户画的圈在影像上的投影来进行边缘检测，以确定出用户感兴趣区域的轮廓，进而将该轮廓内的区域作为待处理位置信息。
示例性的，用户的当前操作手势为距离测量手势，如用两根手指框柱需要测量距离的起点和终点，可以是入针点和病灶中心点，也可以是用户在设定时间内依次选中两个点；操作手势输入完毕后，手势控制模块250在显示器的相应位置标注用户所选择的两个点；手势输入完毕后设定时间内或者手势输入过程中接收到同一用户发出的语音指令“测量距离”或“测量直线距离”，则语音控制模块260将标注的两个点用直线连接起来并标注两者之间的距离。同理，也可以计算曲线距离；或者通过用户的操作手势来选择一个闭合曲线，通过语音指令“测量面积”或“计算面积”来指示用户选择的区域的面积。
需要说明的是，语音控制模块260，具体用于：根据所述当前语音指令控制所述医疗设备对所述待处理位置信息进行处理，将所述待处理位置进行标注和/或，显示待处理位置的具体参数信息。
其中，显示的区域可以是影像上或者影像外的预设位置。例如，可以影像上邻近待处理位置的区域，或者影像的右上角等组织信息较少的位置，或者，影像外的空白区域等。
需要注意的是，本发明任意实施例所给出的操作手势及语音指令的示例仅作为示例展示，并不构成对本发明技术方案的限制。
本发明通过获取操作手势及语音指令结合来控制医疗设备，在接收手势后仅进行待处理位置信息的确定，再根据语音指令执行相应的处理，主要考虑了语音指令比操作手势指向性更明确，出错率小，且语音更能代表目标用户所要执行的操作。同时，仅根据手势及语音便可以自动进行相应控制操作的执行，实现了医疗设备复杂功能的现场控制，节省了人力，提高了效率和准确度。
实施例三
图3是本发明实施例三中的一种医疗设备的控制方法的流程图，本实施例可适用于在介入手术的过程中进行医疗设备的控制的情况，该方法可以由本发明任意实施例提供的医疗设备来执行，如图3所示，医疗设备的控制方法包括：
步骤310、获取目标用户的当前操作手势以及当前语音指令。
步骤320、根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制医疗设备。
本发明通过获取操作手势及语音指令来控制医疗设备，解决了在介入手术过程中，医疗设备的现场控制的问题，控制方式灵活、便捷，避免了在控制设备时需要他人辅助或者频繁进出手术室和操控室，节省了时间成本，控制效率高；同时，通过设置手势和语音两种方式结合来控制设备，有效防止了误操作，控制精准度高。
可选的，所述根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制医疗设备，包括：
根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制所述显示装置。其中，所述控制所述显示装置至少包括控制所述显示装置执行翻页、缩放或参数测量。
可选的，所述根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制医疗设备，包括：
当所述匹配模块的判断结果为所述当前操作手势与所述预设操作手势相匹配，且所述当前语音指令与所述预设语音指令相匹配，则根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制所述医疗设备。
可选的，所述医疗设备的控制方法，还包括：
根据所述当前操作手势与预设操作手势之间的映射关系，所述当前语音指令与预设语音指令匹配之间的映射关系，以及预设语音指令与预设操作手势之间的映射关系，分别确定所述当前操作手势与预设操作手势是否匹配，所述当前语音指令与预设语音指令是否匹配，且所述当前语音指令与所述当前操作手势是否匹配。
可选的，获取目标用户的当前操作手势以及当前语音指令，包括：
采集目标用户的手部影像信息，根据所述手部影响信息确定所述目标用户的当前操作手势；
采集目标用户的当前语音信息，生成与所述当前语音信息对应的当前语音指令。
可选的，根据所述当前操作手势与所述当前语音指令控制医疗设备，包括：
根据所述当前操作手势确定对所述医疗设备的当前显示界面的操作信息；
根据所述当前语音指令控制所述医疗设备执行操作信息。
可选的，根据所述当前操作手势与所述当前语音指令控制医疗设备，包括：
根据所述当前操作手势确定所述医疗设备中当前所显示的影像的待处理位置信息；
根据所述当前语音指令控制所述医疗设备对所述待处理位置信息进行处理，并显示所述处理的结果。
可选的，所述医疗设备的控制方法，还包括：
当检测到所述当前操作手势发生变化时，控制所述医疗设备停止执行与所述当前操作手势对应的操作。
本发明实施例所提供的医疗设备的控制方法可执行本发明任意实施例所提供的医疗设备的控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
施例四
发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种医疗设备的控制方法，该方法包括：
获取目标用户的当前操作手势以及当前语音指令；
根据所述当前操作手势与所述当前语音指令控制医疗设备。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的医疗设备的控制方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储装置(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储装置(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述医疗设备的实施例中，所包括的各个单元、模块和装置只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (14)

1.一种医疗设备，其特征在于，包括：
医学成像装置，用于扫描目标对象并生成医学图像；
显示装置，用于显示所述医学图像；
手势获取装置，用于获取目标用户的当前操作手势；
语音获取装置，用于获取目标用户的当前语音指令；
设备控制装置，用于根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制医疗设备。
2.根据权利要求1所述的医疗设备，其特征在于，所述手势获取装置包括一个或多个摄像头，所述语音获取装置包括一个或多个麦克风。
3.根据权利要求1所述的医疗设备，其特征在于，所述设备控制装置，具体用于：
根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制所述显示装置；其中，所述控制所述显示装置至少包括控制所述显示装置执行翻页、缩放或参数测量。
4.根据权利要求1所述的医疗设备，其特征在于，所述设备控制装置，包括：
匹配模块，用于判断所述当前语音指令与预设语音指令是否匹配，即判断所述当前操作手势与预设操作指令是否匹配；
设备控制模块，用于当所述匹配模块的判断结果为所述当前操作手势与所述预设操作手势相匹配，且所述当前语音指令与所述预设语音指令相匹配，则根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制所述医疗设备。
5.根据权利要求4所述的医疗设备，其特征在于，所述匹配模块，还用于：
根据所述当前操作手势与所述预设操作手势之间的映射关系，所述当前语音指令与所述预设语音指令匹配之间的映射关系，以及所述预设语音指令与所述预设操作手势之间的映射关系，分别判断所述当前操作手势与所述预设操作手势是否匹配，所述当前语音指令与所述预设语音指令是否匹配，且所述当前语音指令与所述当前操作手势是否匹配。
6.根据权利要求1所述的医疗设备，其特征在于，所述手势获取装置，具体用于：
采集目标用户的手部运动信息，根据所述手部影响信息确定所述目标用户的当前操作手势；
所述语音获取装置，具体用于：
采集目标用户的当前语音信息，生成与所述当前语音信息对应的当前语音指令。
7.根据权利要求1所述的医疗设备，其特征在于，所述设备控制装置，具体用于：
根据所述当前操作手势确定对所述医疗设备的当前显示界面的操作信息；
根据所述当前语音指令控制所述医疗设备执行操作信息。
8.根据权利要求1所述的医疗设备，其特征在于，所述设备控制装置，包括：
手势控制模块，用于根据所述当前操作手势确定所述医疗设备中当前所显示的影像的待处理位置信息；
语音控制模块，用于根据所述当前语音指令控制所述医疗设备对所述待处理位置信息进行处理，并显示所述处理的结果。
9.根据权利要求1所述的医疗设备，其特征在于，所述设备控制装置，还用于：
当检测到所述当前操作手势发生变化时，控制所述医疗设备停止执行与所述当前操作手势对应的操作。
10.根据权利要求1所述的医疗设备，其特征在于，所述医疗设备包括CT设备、超声医疗设备和核磁共振医疗设备。
11.一种医疗设备控制方法，其特征在于，包括：
获取目标用户的当前操作手势以及当前语音指令；
根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制医疗设备。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制医疗设备，包括：
若所述当前操作手势与预设操作手势相匹配，所述当前语音指令与预设语音指令相匹配，且所述当前语音指令与所述当前操作手势相匹配，则控制医疗设备响应所述当前语音指令。
13.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制医疗设备，包括：
根据所述当前操作手势确定对所述医疗设备的当前显示界面的操作信息；
根据所述当前语音指令控制所述医疗设备执行操作信息。
14.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述当前操作手势和/或所述当前语音指令控制医疗设备，包括：
根据所述当前操作手势确定所述医疗设备中当前所显示的影像的待处理位置信息；
根据所述当前语音指令控制所述医疗设备对所述待处理位置信息进行处理，并显示所述处理的结果。
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