CN112121217A - 用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统，所述系统包括：剂量驱动机构，与连接的喷射机构一起设置在消毒容器的顶部的中央位置，所述剂量驱动机构用于基于接收到的实体人体的体积决定当次喷射消毒液体的剂量并推送相应剂量的消毒液体到喷射机构；消毒容器，设置在手术室的前端，用于为每一个进入手术室的医务人员提供消毒灭菌的封闭空间；体积估测机构，用于识别接收到的陷阱滤波图像中的人体目标，并基于所述人体目标占据的像素的数量估算对应的实体人体的体积。本发明的用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统结构简单，方便实用。由于能够为进入手术室的医务人员提供足够的消毒灭菌剂量的同时有效避免了消毒灭菌液体的浪费。

Description

用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统

技术领域

本发明涉及急诊消毒杀菌领域，尤其涉及一种用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统。

背景技术

消毒杀菌是指采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永远丧失其生长繁殖能力的措施。消毒杀菌常用的方法有化学试剂消毒杀菌、射线消毒杀菌、干热消毒杀菌、湿热消毒杀菌和过滤除菌等。可根据不同的需求，采用不同的方法，如培养基消毒杀菌一般采用湿热消毒杀菌，空气则采用过滤除菌。

消毒杀菌的彻底程度受消毒杀菌时间与消毒杀菌剂强度的制约。微生物对消毒杀菌剂的抵抗力取决于原始存在的群体密度、菌种或环境赋予菌种的抵抗力。消毒杀菌是获得纯培养的必要条件，也是食品工业和医药领域中必需的技术。

消毒杀菌常用的方法有化学试剂消毒杀菌、射线消毒杀菌、干热消毒杀菌、湿热消毒杀菌和过滤除菌等。可根据不同的需求，采用不同的方法，如培养基消毒杀菌一般采用湿热消毒杀菌，空气则采用过滤除菌。

消毒杀菌，可称为除去或杀灭物质中全部微生物。就一般消毒杀菌方法来说，应根据微生物的种类、污染状况、被污染物品的性质与状态，对下述消毒杀菌方法可单独或合并使用。是否达到消毒杀菌的目的，通常情况下要采用无菌试验法进行判定。对消毒杀菌操作时的温度、压力等是否适合消毒杀菌的条件，必须得到十分的确认。在消毒杀菌条件选定后，还要进行消毒杀菌效果的确认，以保证使用的各种消毒杀菌条件适合于要杀灭的目标菌。

发明内容

为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统，能够为进入手术室的医务人员提供足够的消毒灭菌剂量的同时有效避免了消毒灭菌液体的浪费。

为此，本发明至少需要具备以下两处关键的发明点：

(1)在手术执行前对医生或护士设置消毒灭菌封闭空间，并基于当前人体大小决定喷射消毒液体的剂量，从而避免消毒液体的浪费；

(2)采用针对性的估测机制，对即将进入消毒灭菌封闭空间的当前人体的体积进行实时估测。

根据本发明的一方面，提供了一种用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统，所述系统包括：

剂量驱动机构，与连接的喷射机构一起设置在消毒容器的顶部的中央位置，所述剂量驱动机构与体积估测机构连接，用于基于接收到的实体人体的体积决定当次喷射消毒液体的剂量并推送相应剂量的消毒液体到喷射机构；

非总线型单片机，设置在所述剂量驱动机构的附近，用于为所述剂量驱动机构的运行模式的切换提供触发信号。

所述非总线型单片机还用于检测所述剂量驱动机构的当前运行负荷，所述剂量驱动机构的当前运行负荷为百分比数值表达方式；

消毒容器，设置在手术室的前端，用于为每一个进入手术室的医务人员提供消毒灭菌的封闭空间；

红外感应机构，设置在所述消毒容器的前方，包括多个红外感应阵列和一个信号输出设备，每一个红外感应阵列由一个红外接收器、一个红外发射器和一个非总线型单片机构成，所述红外感应机构用于基于红外线信号被阻挡的红外感应阵列的数量决定当前路过的目标是否为人体目标，所述信号输出设备在决定当前路过的目标为人体目标时，发出人体路过信号；

在所述红外感应机构中，所述多个红外感应阵列沿着进入所述消毒容器的通道行进方向平均间隔设置；

悬空摄像机构，设置在所述消毒容器的前方，与所述红外感应机构连接，用于在接收到所述人体路过信号时，对即将进入所述消毒容器的人体目标指向实时摄像动作，以获得对应的容器前方图像；

现场滤波设备，与所述悬空摄像机构连接，用于对接收到的容器前方图像执行陷阱滤波处理，以获得对应的陷阱滤波图像；

体积估测机构，与所述现场滤波设备连接，用于识别所述陷阱滤波图像中的人体目标，并基于所述人体目标占据的像素的数量估算所述人体目标对应的实体人体的体积；

其中，基于所述人体目标占据的像素的数量估算所述人体目标对应的实体人体的体积包括：基于所述人体目标占据的像素的数量估算所述人体目标对应的实体人体的面积，并基于所述面积和预设系数的乘积估算对应的实体人体的体积。

本发明的用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统结构简单，方便实用。由于能够为进入手术室的医务人员提供足够的消毒灭菌剂量的同时有效避免了消毒灭菌液体的浪费。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统的消毒容器的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统的实施方案进行详细说明。

手术室是为病人提供手术及抢救的场所，是医院的重要技术部门。手术室应与手术科室相接连，还要与血库、监护室、麻醉复苏室等临近。抓好手术切口感染四条途径的环节管理，即：手术室的空气；手术所需的物品；医生护士的手指及病人的皮肤，防止感染，确保手术成功率。要求设计合理，设备齐全，护士工作反应灵敏、快捷，有高效的工作效率。手术室要有一套严格合理的规章制度和无菌操作规范。随着外科技术飞速发展，手术室工作日趋现代化。

高效安全的手术室空气净化系统，保证手术室的无菌环境，可以满足器官移植、心脏、血管、人工关节置换等手术所需的高度无菌环境。采用高效低毒消毒剂，以及合理使用，是保障一般手术室无菌环境的有力措施。

当前，在医生或护士进入手术室之前，为了保证手术室内相对绝对的灭菌环境，需要安排专门的场所进行人员灭菌消毒处理，然而，当前的消毒灭菌处理封闭性不足，且对所有人体体型采用相同剂量的灭菌消毒液体，容易造成灭菌消毒液体的浪费。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统包括：

剂量驱动机构，与连接的喷射机构一起设置在消毒容器的顶部的中央位置，所述剂量驱动机构与体积估测机构连接，用于基于接收到的实体人体的体积决定当次喷射消毒液体的剂量并推送相应剂量的消毒液体到喷射机构；

非总线型单片机，设置在所述剂量驱动机构的附近，用于为所述剂量驱动机构的运行模式的切换提供触发信号。

所述非总线型单片机还用于检测所述剂量驱动机构的当前运行负荷，所述剂量驱动机构的当前运行负荷为百分比数值表达方式；

消毒容器，如图1所示，其中的数字的单位为厘米，设置在手术室的前端，用于为每一个进入手术室的医务人员提供消毒灭菌的封闭空间；

红外感应机构，设置在所述消毒容器的前方，包括多个红外感应阵列和一个信号输出设备，每一个红外感应阵列由一个红外接收器、一个红外发射器和一个非总线型单片机构成，所述红外感应机构用于基于红外线信号被阻挡的红外感应阵列的数量决定当前路过的目标是否为人体目标，所述信号输出设备在决定当前路过的目标为人体目标时，发出人体路过信号；

在所述红外感应机构中，所述多个红外感应阵列沿着进入所述消毒容器的通道行进方向平均间隔设置；

悬空摄像机构，设置在所述消毒容器的前方，与所述红外感应机构连接，用于在接收到所述人体路过信号时，对即将进入所述消毒容器的人体目标指向实时摄像动作，以获得对应的容器前方图像；

现场滤波设备，与所述悬空摄像机构连接，用于对接收到的容器前方图像执行陷阱滤波处理，以获得对应的陷阱滤波图像；

体积估测机构，与所述现场滤波设备连接，用于识别所述陷阱滤波图像中的人体目标，并基于所述人体目标占据的像素的数量估算所述人体目标对应的实体人体的体积；

其中，基于所述人体目标占据的像素的数量估算所述人体目标对应的实体人体的体积包括：基于所述人体目标占据的像素的数量估算所述人体目标对应的实体人体的面积，并基于所述面积和预设系数的乘积估算对应的实体人体的体积。

接着，继续对本发明的用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统的具体结构进行进一步的说明。

所述用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统中：

在所述剂量驱动机构中，决定的当次喷射消毒液体的剂量与接收到的实体人体的体积成正比。

所述用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统中：

基于所述人体目标占据的像素的数量估算所述人体目标对应的实体人体的面积包括：所述人体目标占据的像素的数量与所述人体目标对应的实体人体的面积成单调正相关的关系。

所述用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统中：

基于红外线信号被阻挡的红外感应阵列的数量决定当前路过的目标是否为人体目标包括：当红外线信号被阻挡的红外感应阵列的数量在预设数量范围内时，决定当前路过的目标为人体目标。

所述用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统中：

基于红外线信号被阻挡的红外感应阵列的数量决定当前路过的目标是否为人体目标还包括：当红外线信号被阻挡的红外感应阵列的数量在预设数量范围外时，决定当前路过的目标为非人体目标。

所述用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统中还可以包括：

内容存储芯片，设置在所述现场滤波设备所在的集成电路板上，与所述现场滤波设备连接，用于暂存所述现场滤波设备的输出信号。

所述用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统中：

所述内容存储芯片还用于暂存所述现场滤波设备的输出信号以及所述现场滤波设备的工作状态。

所述用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统中：

所述内容存储芯片还与所述体积估测机构连接，用于存储所述体积估测机构的各项配置参数；

其中，所述内容存储芯片还用于存储所述体积估测机构的输出信号和输入信号。

所述用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统中：

所述内容存储芯片还与所述悬空摄像机构连接，用于暂存所述悬空摄像机构的各项配置参数；

其中，所述内容存储芯片还用于存储所述悬空摄像机构的输出信号和输入信号；

其中，所述内容存储芯片为FLASH闪存、SDRAM存储芯片以及DDR存储芯片中的一种。

另外，在所述用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统中，所述红外感应机构的工作原理如下。由于黑体辐射的存在，任何物体都依据温度的不同对外进行电磁波辐射。波长为2.0到1000微米的部分称为热红外线。热红外成像通过对热红外敏感CCD对物体进行成像，能反映出物体表面的温度场。热红外在军事、工业、汽车辅助驾驶、医学领域都有广泛的应用。红外热成像原理并不神秘，从物理学原理分析，人体就是一个自然的生物红外辐射源，能够不断向周围发射和吸收红外辐射。正常人体的温度分布具有一定的稳定性和特征性，机体各部位温度不同，形成了不同的热场。当人体某处发生疾病或功能改变时，该处血流量会相应发生变化，导致人体局部温度改变，表现为温度偏高或偏低。根据这一原理，通过热成像系统采集人体红外辐射，并转换为数字信号，形成伪色彩热图，利用专用分析设备，能够为人体识别和人体医疗等各个应用领域提供方便。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或他们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统，其特征在于，所述系统包括：

剂量驱动机构，与连接的喷射机构一起设置在消毒容器的顶部的中央位置，所述剂量驱动机构与体积估测机构连接，用于基于接收到的实体人体的体积决定当次喷射消毒液体的剂量并推送相应剂量的消毒液体到喷射机构。

2.如权利要求1所述的用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统，其特征在于，所述系统还包括：

非总线型单片机，设置在所述剂量驱动机构的附近，用于为所述剂量驱动机构的运行模式的切换提供触发信号。

3.如权利要求2所述的用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统，其特征在于：

所述非总线型单片机还用于检测所述剂量驱动机构的当前运行负荷，所述剂量驱动机构的当前运行负荷为百分比数值表达方式。

4.如权利要求3所述的用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统，其特征在于，所述系统还包括：

消毒容器，设置在手术室的前端，用于为每一个进入手术室的医务人员提供消毒灭菌的封闭空间；

红外感应机构，设置在所述消毒容器的前方，包括多个红外感应阵列和一个信号输出设备，每一个红外感应阵列由一个红外接收器、一个红外发射器和一个非总线型单片机构成，所述红外感应机构用于基于红外线信号被阻挡的红外感应阵列的数量决定当前路过的目标是否为人体目标，所述信号输出设备在决定当前路过的目标为人体目标时，发出人体路过信号；

在所述红外感应机构中，所述多个红外感应阵列沿着进入所述消毒容器的通道行进方向平均间隔设置；

悬空摄像机构，设置在所述消毒容器的前方，与所述红外感应机构连接，用于在接收到所述人体路过信号时，对即将进入所述消毒容器的人体目标指向实时摄像动作，以获得对应的容器前方图像；

现场滤波设备，与所述悬空摄像机构连接，用于对接收到的容器前方图像执行陷阱滤波处理，以获得对应的陷阱滤波图像；

体积估测机构，与所述现场滤波设备连接，用于识别所述陷阱滤波图像中的人体目标，并基于所述人体目标占据的像素的数量估算所述人体目标对应的实体人体的体积；

其中，基于所述人体目标占据的像素的数量估算所述人体目标对应的实体人体的体积包括：基于所述人体目标占据的像素的数量估算所述人体目标对应的实体人体的面积，并基于所述面积和预设系数的乘积估算对应的实体人体的体积；

其中，在所述剂量驱动机构中，决定的当次喷射消毒液体的剂量与接收到的实体人体的体积成正比；

其中，基于所述人体目标占据的像素的数量估算所述人体目标对应的实体人体的面积包括：所述人体目标占据的像素的数量与所述人体目标对应的实体人体的面积成单调正相关的关系；

其中，基于红外线信号被阻挡的红外感应阵列的数量决定当前路过的目标是否为人体目标包括：当红外线信号被阻挡的红外感应阵列的数量在预设数量范围内时，决定当前路过的目标为人体目标。

5.如权利要求4所述的用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统，其特征在于：

基于红外线信号被阻挡的红外感应阵列的数量决定当前路过的目标是否为人体目标还包括：当红外线信号被阻挡的红外感应阵列的数量在预设数量范围外时，决定当前路过的目标为非人体目标。

6.如权利要求5所述的用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统，其特征在于，所述系统还包括：

内容存储芯片，设置在所述现场滤波设备所在的集成电路板上，与所述现场滤波设备连接，用于暂存所述现场滤波设备的输出信号。

7.如权利要求6所述的用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统，其特征在于：

所述内容存储芯片还用于暂存所述现场滤波设备的输出信号以及所述现场滤波设备的工作状态。

8.如权利要求7所述的用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统，其特征在于：

所述内容存储芯片还与所述体积估测机构连接，用于存储所述体积估测机构的各项配置参数；

其中，所述内容存储芯片还用于存储所述体积估测机构的输出信号和输入信号。

9.如权利要求8所述的用于急诊手术室的节能型消毒剂量选择系统，其特征在于：

所述内容存储芯片还与所述悬空摄像机构连接，用于暂存所述悬空摄像机构的各项配置参数；

其中，所述内容存储芯片还用于存储所述悬空摄像机构的输出信号和输入信号；

其中，所述内容存储芯片为FLASH闪存、SDRAM存储芯片以及DDR存储芯片中的一种。

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