CN111701150B - 智能光诊疗设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能光诊疗设备，包括：用于出射治疗光束的治疗头、与所述治疗头通信连接的控制模块、用于驱动所述治疗头进行空间位置调整的位置移动机构、与所述控制模块通信连接的智能诊疗模块、与所述智能诊疗模块通信连接的图像识别模块以及显示模块。本发明的智能光诊疗设备可用于多种疾病的自动化光治疗，从而能大大降低医生的工作压力，提高诊疗效率；本发明不仅可实现个性化的自动诊断和自动治疗，而且还能对存储的参考治疗方案进行不断优化与更新，促进治疗方案单元中的参考治疗方案不断完善，使之能获得更好的治疗结果。

Description

智能光诊疗设备
技术领域
本发明涉及光疗设备领域，特别涉及一种智能光诊疗设备。
背景技术
光疗法是利用人工光源或自然光源防治疾病和促进机体康复的治疗方法，光疗法有紫外线疗法、可见光疗法、红外线疗法和激光疗法，是物理因子治疗的常用方法。光疗法利用自身穿透人体时将其各自携带的能量转化为我们人体不同组织所敏感并能利用的生物能量，实现对相关病症的治疗作用，其三大治疗领域为组织修复、伤口愈合，免疫调节、慢性炎症、过敏性炎症以及止痛。
利用光疗法可对多种皮肤疾病进行治疗，例如银屑病、湿疹、白癜风、硬皮病等。现在的光疗设备往往需要医生根据实际病情制定治疗方案，从而手动控制光疗设备的光疗参数以进行治疗，这样容易造成医生工作量重，诊疗效率低，难以满足庞大的患者的诊疗需求。
所以，现在需要一种更可靠的方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种智能光诊疗设备。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种智能光诊疗设备，包括：用于出射治疗光束的治疗头、与所述治疗头通信连接的控制模块、用于驱动所述治疗头进行空间位置调整的位置移动机构、与所述控制模块通信连接的智能诊疗模块、与所述智能诊疗模块通信连接的图像识别模块以及显示模块；
所述图像识别模块用于采集待治疗部位治疗前和治疗后的图像，并对采集的图像进行分析，分别获取待治疗部位的治疗前特征图像和治疗后特征图像；
所述智能诊疗模块包括与所述图像识别模块通信连接的诊断模块、与所述诊断模块通信连接的专家库模块以及与所述图像识别模块和专家库模块均通信连接的治疗结果评价模块；
所述专家库模块包括治疗方案单元，所述治疗方案单元用于针对不同的治疗前特征图像提供对应的参考治疗方案；
所述诊断模块接受所述图像识别模块发送的治疗前特征图像，从所述治疗方案单元中选择与当前治疗前特征图像匹配的参考治疗方案，并将选择的参考治疗方案发送至所述控制模块，所述控制模块按当前的参考治疗方案对所述治疗头的治疗参数进行控制。
优选的是，所述图像识别模块包括用于采集待治疗部位的图像的成像单元以及用于对图像进行分析以获取特征图像的图像分析单元。
优选的是，所述治疗方案单元中存储的每个参考治疗方案分别对应有一个前参考特征图像，所述诊断模块选择参考治疗方案的方法为：将当前获取的治疗前特征图像与所述治疗方案单元中的所有前参考特征图像进行相似度比较，选择相似度最高的前参考特征图像所对应的参考治疗方案。
优选的是，所述参考治疗方案中包括对治疗头进行控制的若干参数，所述参数包括：激光发生器出射的激光的波长λ、脉冲能量P、脉冲频率f、脉冲宽度w以及治疗头的照射时间t和治疗头的出光端面与待治疗部位间的距离d。
优选的是，所述治疗头上设置有用于测定所述治疗头的出光端面与待治疗部位间的距离d的测距模块。
优选的是，所述治疗头包括外壳体、设置在所述外壳体内的可调谐激光器以及用于将所述可调谐激光器发出的激光导出的光路模块；
所述位置移动机构可实现所述治疗头至少在X、Y、Z三个方向的位置调整；
所述控制模块包括用于对所述位置移动机构进行控制的运动控制单元以及用于对所述可调谐激光器进行控制的激光器控制单元。
优选的是，所述显示模块包括显示区以及输入区。
优选的是，所述专家库模块还包括评价方案单元，所述评价方案单元用于针对不同的治疗后特征图像提供对应的结果评价参考方案；
所述治疗结果评价模块接受所述图像识别模块发送的治疗后特征图像，从所述治疗方案单元中选择与当前治疗后特征图像匹配的结果评价参考方案，形成评价结果，并通过所述显示模块的显示区输出。
优选的是，所述评价方案单元中存储的每个结果评价参考方案分别对应有一个后参考特征图像，所述治疗结果评价模块选择结果评价参考方案的方法为：将当前获取的治疗后特征图像与所述治疗结果评价单元中的所有后参考特征图像进行相似度比较，选择相似度最高的后参考特征图像所对应的结果评价参考方案。
优选的是，所述智能诊疗模块还包括机器学习模块；
所述结果评价参考方案将治疗结果定为特定的等级，以表示治疗结果的好坏，且等级越高表示治疗效果越好；
当治疗结果的等级低于设定的阈值T时，通过所述显示模块的输入区将当前治疗结果所对应的参考治疗方案A1进行手动修改，并更新形成修改后的参考治疗方案A2；
所述机器学习模块将参考治疗方案A2与参考治疗方案A1进行比较，形成修改策略C2-1；然后根据修改策略C2-1对与参考治疗方案A1对应的前参考特征图像F1的相似度大于设定值R的所有前参考特征图像Fr所对应的参考治疗方案Ar进行修改，并更新。
本发明的有益效果是：本发明的智能光诊疗设备可用于多种疾病的自动化光治疗，从而能大大降低医生的工作压力，提高诊疗效率；本发明不仅可实现个性化的自动诊断和自动治疗，而且还能对存储的参考治疗方案进行不断优化与更新，促进治疗方案单元中的参考治疗方案不断完善，使之能获得更好的治疗结果。
附图说明
图1为本发明的智能光诊疗设备的原理图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1所示，本实施例的一种智能光诊疗设备，包括：用于出射治疗光束的治疗头、与所述治疗头通信连接的控制模块、用于驱动所述治疗头进行空间位置调整的位置移动机构、与所述控制模块通信连接的智能诊疗模块、与所述智能诊疗模块通信连接的图像识别模块以及显示模块。
其中，所述图像识别模块用于采集待治疗部位治疗前和治疗后的图像，并对采集的图像进行分析，分别获取待治疗部位的治疗前特征图像和治疗后特征图像。具体的，所述图像识别模块包括成像单元以及图像分析单元，成像单元采集待治疗部位的图像，并发送至图像分析单元；图像分析单元对图像进行分析，提取图像特征，得到可表示待治疗部位病情的特征图像。
其中，所述智能诊疗模块包括与所述图像识别模块通信连接的诊断模块、与所述诊断模块通信连接的专家库模块以及与所述图像识别模块和专家库模块均通信连接的治疗结果评价模块；
所述专家库模块包括治疗方案单元和评价方案单元，所述治疗方案单元用于针对不同的治疗前特征图像提供对应的参考治疗方案，所述诊断模块接受所述图像识别模块发送的治疗前特征图像，从所述治疗方案单元中选择与当前治疗前特征图像匹配的参考治疗方案，并将选择的参考治疗方案发送至所述控制模块，所述控制模块按当前的参考治疗方案对所述治疗头的治疗参数进行控制。
所述评价方案单元用于针对不同的治疗后特征图像提供对应的结果评价参考方案；所述治疗结果评价模块接受所述图像识别模块发送的治疗后特征图像，从所述治疗方案单元中选择与当前治疗后特征图像匹配的结果评价参考方案，形成评价结果，并通过所述显示模块的显示区输出。
其中，治疗方案单元中存储的参考治疗方案以及对应的前特征图像，以及评价方案单元中存储的结果评价参考方案，均可通过在医院中海量的诊断实例中获得，从海量的诊断实例中获取待治疗部位的前特征图像，再配对医生或专家给出的治疗方案；然后获取待治疗部位的后特征图像，并配对医生或专家对治疗结果给出的评价。
其中，所述治疗头包括外壳体、设置在所述外壳体内的可调谐激光器以及用于将所述可调谐激光器发出的激光导出的光路模块；所述位置移动机构可实现所述治疗头至少在X、Y、Z三个方向的位置调整；所述控制模块包括用于对所述位置移动机构进行控制的运动控制单元以及用于对所述可调谐激光器进行控制的激光器控制单元。
其中，所述参考治疗方案中包括对治疗头进行控制的若干参数，所述参数包括：激光发生器出射的激光的波长λ、脉冲能量P、脉冲频率f、脉冲宽度w以及治疗头的照射时间t和治疗头的出光端面与待治疗部位间的距离d。通过这些参数的控制，可实现治疗头治疗参数的控制，从而根据不同的病症提供不同的光疗参数，以实现个性化治疗，提高治疗效果。
其中，所述显示模块包括显示区以及输入区。
所述治疗头上设置有用于测定所述治疗头的出光端面与待治疗部位间的距离d的测距模块，测距模块可采用红外测距装置，能实时测量治疗头的出光端面与待治疗部位间的距离d，并反馈至控制模块，从而可通过控制模块实现治疗头位置的调节。其中，使用时先手动控制使治疗头移动(或是通过输入区手动输入指令，通过控制模块控制治疗头移动)至待治疗部位的附近，治疗头的出光端面与待治疗部位间的距离d则需通过控制模块进行自动调整。
其中，所述治疗方案单元中存储的每个参考治疗方案分别对应有一个前参考特征图像，所述诊断模块选择参考治疗方案的方法为：将当前获取的治疗前特征图像F0与所述治疗方案单元中的所有前参考特征图像Fn进行相似度比较，选择相似度最高的前参考特征图像Fmax所对应的参考治疗方案Amax，即Amax作为选择的参考治疗方案输出至控制模块，从而按照该参考治疗方案Amax种的对治疗头的治疗参数进行控制。例如，该参考治疗方案Amax中所指定的参数为：激光发生器出射的激光的波长λm、脉冲能量Pm、脉冲频率fm、脉冲宽度wm以及治疗头的照射时间tm和治疗头的出光端面与待治疗部位间的距离dm,按这些参数λm、Pm、fm、wm、tm通过激光器控制单元对可调谐激光器进行控制，通过运动控制单元控制治疗头移动，使治疗头的出光端面与待治疗部位间的距离为dm。其中，λm、Pm、fm、wm、tm、dm可以为点数值，也可以为一定的范围。通过上述方法，可实现自动诊断和自动治疗。
其中，所述评价方案单元中存储的每个结果评价参考方案分别对应有一个后参考特征图像，所述治疗结果评价模块选择结果评价参考方案的方法为：将当前获取的治疗后特征图像J0与所述治疗结果评价单元中的所有后参考特征图像Jn进行相似度比较，选择相似度最高的后参考特征图像Jmax所对应的结果评价参考方案Bmax，即Bmax作为选择的结果评价参考方案,以对当前的治疗结果进行评价。
其中，所述智能诊疗模块还包括机器学习模块；
所述结果评价参考方案将治疗结果定为特定的等级1、2、3...N级，以表示治疗结果的好坏，且等级越高表示治疗效果越好；
当治疗结果的等级低于设定的阈值T时，通过所述显示模块的输入区将当前治疗结果所对应的参考治疗方案A1进行手动修改，并更新形成修改后的参考治疗方案A2；其中，对参考治疗方案A1进行手动修改时需要专业人员(如医生、专家)依据自身知识、经验或是相关数据的判断，对参考治疗方案A1中的参数进行修改，得到参考治疗方案A2，并将A2替换掉治疗方案单元中的A1，实现治疗方案单元数据库的更新，从而优化治疗方案单元中的参考治疗方案，从而通过不断的诊疗，能实现不断的积累，使治疗方案单元中的参考治疗方案得到不断优化，使之能获得更好的治疗结果；
所述机器学习模块将参考治疗方案A2与参考治疗方案A1进行比较，形成修改策略C2-1，即机器学习模块依据A2到A1的手动修改进行自动学习与归纳，形成针对相似治疗方案的修改策略；然后根据修改策略C2-1对与参考治疗方案A1相似的参考治疗方案Ar进行修改，并更新治疗方案单元数据库。通过该方式，不仅使当前的参考治疗方案A1能得到优化，还能同时对与A1相似的参考治疗方案Ar也能得到优化，从而能加快治疗方案单元中的参考治疗方案的优化效率，促进治疗方案单元中的参考治疗方案不断完善，提高治疗效果。其中，相似的参考治疗方案Ar通过以下方法获取：取与参考治疗方案A1对应的前参考特征图像F1的相似度大于设定值R(如90％)的所有前参考特征图像Fr所对应的所有参考治疗方案作为Ar。
以下提供一种实施例中，本发明的智能光诊疗设备的使用步骤：
1)将治疗头移动至待治疗部位的附近；
2)图像识别模块采集待治疗部位的图像，获取待治疗部位的治疗前特征图像；
3)所述诊断模块接受所述图像识别模块发送的治疗前特征图像，从所述治疗方案单元中选择与当前治疗前特征图像匹配的参考治疗方案，并将选择的参考治疗方案发送至所述控制模块，所述控制模块按当前的参考治疗方案的参数控制治疗头进行光治疗；
4)治疗结束一段时间后，图像识别模块再次采集待治疗部位的图像，获取待治疗部位的治疗后特征图像；
5)所述治疗结果评价模块接受所述图像识别模块发送的治疗后特征图像，从所述治疗方案单元中选择与当前治疗后特征图像匹配的结果评价参考方案，形成评价结果，并通过所述显示模块的显示区输出；
6)当治疗结果的等级不低于设定的阈值T时，表示治疗效果合格，完成治疗与评价；否则进入下一步；
7)当治疗结果的等级低于设定的阈值T时，通过所述显示模块的输入区将当前治疗结果所对应的参考治疗方案A1进行手动修改，并更新形成修改后的参考治疗方案A2；
所述机器学习模块将参考治疗方案A2与参考治疗方案A1进行比较，形成修改策略C2-1；然后根据修改策略C2-1对与参考治疗方案A1对应的前参考特征图像F1的相似度大于设定值R的所有前参考特征图像Fr所对应的参考治疗方案Ar进行修改，并更新。
通过本发明的智能光诊疗设备，不仅可实现自动诊断和自动治疗，而且还能对存储的参考治疗方案进行不断优化与更新，促进治疗方案单元中的参考治疗方案不断完善，使之能获得更好的治疗结果。
本发明的智能光诊疗设备，针对不同的疾病选择适宜波段的治疗光束，即可应用于多种疾病的诊疗，例如，用于银屑病、湿疹、白癜风、硬皮病等皮肤疾病的诊疗。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (7)

1.一种智能光诊疗设备，其特征在于，包括：用于出射治疗光束的治疗头、与所述治疗头通信连接的控制模块、用于驱动所述治疗头进行空间位置调整的位置移动机构、与所述控制模块通信连接的智能诊疗模块、与所述智能诊疗模块通信连接的图像识别模块以及显示模块；
所述图像识别模块用于采集待治疗部位治疗前和治疗后的图像，并对采集的图像进行分析，分别获取待治疗部位的治疗前特征图像和治疗后特征图像；
所述智能诊疗模块包括与所述图像识别模块通信连接的诊断模块、与所述诊断模块通信连接的专家库模块以及与所述图像识别模块和专家库模块均通信连接的治疗结果评价模块；
所述专家库模块包括治疗方案单元，所述治疗方案单元用于针对不同的治疗前特征图像提供对应的参考治疗方案；
所述诊断模块接收所述图像识别模块发送的治疗前特征图像，从所述治疗方案单元中选择与当前治疗前特征图像匹配的参考治疗方案，并将选择的参考治疗方案发送至所述控制模块，所述控制模块按当前的参考治疗方案对所述治疗头的治疗参数进行控制；
所述治疗方案单元中存储的每个参考治疗方案分别对应有一个前参考特征图像，所述诊断模块选择参考治疗方案的方法为：将当前获取的治疗前特征图像与所述治疗方案单元中的所有前参考特征图像进行相似度比较，选择相似度最高的前参考特征图像所对应的参考治疗方案；
所述参考治疗方案中包括对治疗头进行控制的若干参数，所述参数包括：激光发生器出射的激光的波长λ、脉冲能量P、脉冲频率f、脉冲宽度w以及治疗头的照射时间t和治疗头的出光端面与待治疗部位间的距离d；
所述专家库模块还包括评价方案单元，所述评价方案单元用于针对不同的治疗后特征图像提供对应的结果评价参考方案；
所述智能诊疗模块还包括机器学习模块；
所述结果评价参考方案将治疗结果定为等级1、2、3...N级，以表示治疗结果的好坏，且等级越高表示治疗效果越好；
当治疗结果的等级低于设定的阈值T时，通过所述显示模块的输入区将当前治疗结果所对应的参考治疗方案A1进行手动修改，并更新形成修改后的参考治疗方案A2；
所述机器学习模块将参考治疗方案A2与参考治疗方案A1进行比较，形成修改策略C2-1；然后根据修改策略C2-1对与参考治疗方案A1对应的前参考特征图像F1的相似度大于设定值R的所有前参考特征图像Fr所对应的参考治疗方案Ar进行修改，并更新。
2.根据权利要求1所述的智能光诊疗设备，其特征在于，所述图像识别模块包括用于采集待治疗部位的图像的成像单元以及用于对图像进行分析以获取特征图像的图像分析单元。
3.根据权利要求2所述的智能光诊疗设备，其特征在于，所述治疗头上设置有用于测定所述治疗头的出光端面与待治疗部位间的距离d的测距模块。
4.根据权利要求3所述的智能光诊疗设备，其特征在于，所述治疗头包括外壳体、设置在所述外壳体内的可调谐激光器以及用于将所述可调谐激光器发出的激光导出的光路模块；
所述位置移动机构可实现所述治疗头至少在X、Y、Z三个方向的位置调整；
所述控制模块包括用于对所述位置移动机构进行控制的运动控制单元以及用于对所述可调谐激光器进行控制的激光器控制单元。
5.根据权利要求4所述的智能光诊疗设备，其特征在于，所述显示模块包括显示区以及输入区。
6.根据权利要求5所述的智能光诊疗设备，其特征在于，所述治疗结果评价模块接收所述图像识别模块发送的治疗后特征图像，从所述治疗方案单元中选择与当前治疗后特征图像匹配的结果评价参考方案，形成评价结果，并通过所述显示模块的显示区输出。
7.根据权利要求6所述的智能光诊疗设备，其特征在于，所述评价方案单元中存储的每个结果评价参考方案分别对应有一个后参考特征图像，所述治疗结果评价模块选择结果评价参考方案的方法为：将当前获取的治疗后特征图像与所述评价方案单元中的所有后参考特征图像进行相似度比较，选择相似度最高的后参考特征图像所对应的结果评价参考方案。
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