CN113058060A - 手术巾单自动识别灭菌平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种手术巾单自动识别灭菌平台，包括：现场抽取机构，用于抽取最近刚清洗完毕的手术巾单，并将抽取的手术巾单平铺在所述巾单灭菌机构的下方，手术巾单存在多种不同尺寸，所述现场抽取机构包括抽取机械手臂、定位设备和抽取电机；巾单灭菌机构，用于放置平铺状态的最近刚清洗完毕的手术巾单，并基于接收到的实体平展面积实现对所述最近刚清洗完毕的手术巾单的灭菌喷剂的定量喷射；面积提取机构，用于确定最近刚清洗完毕的手术巾单的实体平展面积。通过本发明，能够采用自动化机电结构和智能化消毒灭菌结构完成对不同尺寸的手术巾单的批量消毒杀菌处理的电子化改造，从而提升了手术巾单消毒杀菌的智能化水平。
Description
技术领域
本发明涉及医疗消毒设施领域，尤其涉及一种手术巾单自动识别灭菌平台。
背景技术
消毒是指杀死病原微生物、但不一定能杀死细菌芽孢的方法。通常用化学的方法来达到消毒的作用。用于消毒的化学药物叫做消毒剂。灭菌是指把物体上所有的微生物(包括细菌芽孢在内)全部杀死的方法，通常用物理方法来达到灭菌的目的。防腐是指防止或抑制微生物生长繁殖的方法。用于防腐的化学药物叫做防腐剂。无菌，不含活菌的意思，是灭菌的结果。防止微生物进入机体或物体的操作技术称为无菌操作。而在医院环境中，消毒杀菌是必须要做的处理环节，尤其是针对各种手术用品，例如手术巾单。
当前，由于手术类型不同，以及不同手术阶段的需求不同，医院存在大量不同尺寸的手术巾单需要批量执行消毒灭菌处理，人工分类的模式虽然能在一定程度上完成不同尺寸的手术巾单的依次消毒灭菌处理，然而这种模式过于繁琐复杂，且耗时耗力，无法满足医院的快速消毒灭菌的要求，同时，人工分类的模式中需要人员密切接触各种不同类型的手术巾单，容易对分类人员的健康造成损伤。
发明内容
为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种手术巾单自动识别灭菌平台，能够采用自动化机电结构完成不同尺寸的手术巾单的依次抽取和传递，同时采用智能化消毒灭菌结构以基于识别的当前手术巾单尺寸解析相应的完成所述手术巾单杀菌需要的杀菌剂量，并进而执行相应的消毒杀菌处理，从而完成了对人工操作模式的电子化改造。
相比较于现有技术，本发明具备以下两处突出的实质性特点：
(1)引入包括抽取机械手臂、定位设备和抽取电机的针对性设计的现场抽取机构，完成最近刚清洗完毕的手术巾单到巾单灭菌机构的下方的转移，从而为多个手术巾单的连续自动化灭菌处理提供硬件资源；
(2)引入针对性设计的智能识别机制对最近刚清洗完毕的手术巾单的尺寸进行识别，并基于识别的尺寸解析相应的完成所述手术巾单杀菌需要的杀菌剂量。
根据本发明的一方面，提供了一种手术巾单自动识别灭菌平台，所述平台包括：
现场抽取机构，用于抽取最近刚清洗完毕的手术巾单，并将抽取的手术巾单平铺在所述巾单灭菌机构的下方，手术巾单存在多种不同尺寸，所述现场抽取机构包括抽取机械手臂、定位设备和抽取电机，所述抽取电机设置在所述机械手臂的尾端且与所述定位设备连接，用于基于定位设备对最近刚清洗完毕的手术巾单的定位数据以及所述巾单灭菌机构的下方的定位数据完成对所述机械手臂到最近刚清洗完毕的手术巾单以及所述巾单灭菌机构的下方的分时驱动；
巾单灭菌机构，用于放置平铺状态的最近刚清洗完毕的手术巾单，并基于接收到的实体平展面积实现对所述最近刚清洗完毕的手术巾单的灭菌喷剂的定量喷射；
微型摄像机构，设置在所述巾单灭菌机构的灭菌喷头附近，用于对平铺状态的最近刚清洗完毕的手术巾单所在场景执行摄像动作，以获得对应的灭菌场景画面，所述微型摄像机构与所述巾单灭菌机构的灭菌存放平板的垂直间距固定；
实时校正设备，与所述微型摄像机构连接，用于对接收到的灭菌场景画面执行伽马校正操作，以获得校正操作画面；
信号增强设备，与所述实时校正设备连接，用于对接收到的校正操作画面执行应用指数变换的画面内容的增强操作，以获得对应的变换增强画面；
特征采集机构，与所述信号增强设备连接，用于在所述变换增强画面中采集与手术巾单的预设颜色成像特征匹配百分比大于等于设定百分比限量的画面区域作为疑似巾单区域输出；
巾单筛选机构，与所述特征采集机构连接，用于获取所述变换增强画面中的各个疑似巾单区域，将最靠近所述变换增强画面中心位置的疑似巾单区域作为待识别巾单区域输出；
面积提取机构，分别与所述巾单筛选机构和所述巾单灭菌机构连接，用于基于所述待识别巾单区域占据的像素点的数量、所述待识别巾单区域在所述变换增强画面中的景深数据以及所述垂直间距确定所述最近刚清洗完毕的手术巾单的实体平展面积；
其中，基于所述待识别巾单区域占据的像素点的数量、所述待识别巾单区域在所述变换增强画面中的景深数据以及所述垂直间距确定所述最近刚清洗完毕的手术巾单的实体平展面积包括：所述待识别巾单区域占据的像素点的数量、所述待识别巾单区域在所述变换增强画面中的景深数据以及所述垂直间距任一参数都与确定的所述最近刚清洗完毕的手术巾单的实体平展面积单调正向相关。
根据本发明的另一方面，还提供了一种手术巾单自动识别灭菌方法，所述方法包括使用如上述的手术巾单自动识别灭菌平台以基于当前抽取的最近刚清洗完毕的手术巾单的尺寸识别结果自适应确定完成所述手术巾单杀菌需要的杀菌剂量。
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手术巾单自动识别灭菌平台所应用的手术巾单的示例图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的手术巾单自动识别灭菌平台的实施方案进行详细说明。
手术巾单中，最常见的类型是手术洞巾，就是专门用于给患者特定部位做外科手术的手术单，在该手术单上带有为特定手术位置而开设的孔洞，外科手术师可以在这个预设好的孔洞部位进行手术。
早期的手术洞巾主要由棉布制成，由于棉布本身的物理性能的限制，很难组合其他的材料于一体，只能够是简单的铺单而已。但是，现代外科手术的复杂性要求新型的手术洞巾根据不同的功能需要配合各种材料去使用，如胶贴，热熔胶，导流管，集液袋，定型条，流延膜，TPE弹性膜，吸液材料，标签纸等等，因此，传统的纺织品已经难以适应现代的外科手术。多种材料组合起来的新型手术洞巾具备了高阻隔性，使得手术过程中的体液或药液沿着设定的方向流向集液袋，而不残留在手术部位而影响手术，也不会粘留在病人的身体上或手术洞巾上面造成污染或感染，更不会让手术过程中产生的液体飞溅到医务人员的身体上，因此既能够有效地防止患者的交叉感染，又保护了医务人员的安全，使得手术顺利高效地进行。近年来，由单一的手术洞巾又发展出了专门针对具体手术的手术包。这进一步完善了手术的规范操作，进一步降低了手术的风险和发生感染的几率。
当前，由于手术类型不同，以及不同手术阶段的需求不同，医院存在大量不同尺寸的手术巾单需要批量执行消毒灭菌处理，人工分类的模式虽然能在一定程度上完成不同尺寸的手术巾单的依次消毒灭菌处理，然而这种模式过于繁琐复杂，且耗时耗力，无法满足医院的快速消毒灭菌的要求，同时，人工分类的模式中需要人员密切接触各种不同类型的手术巾单，容易对分类人员的健康造成损伤。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种手术巾单自动识别灭菌平台，能够有效解决相应的技术问题。
图1为根据本发明实施方案示出的手术巾单自动识别灭菌平台所应用的手术巾单的示例图。
根据本发明实施方案示出的手术巾单自动识别灭菌平台包括：
现场抽取机构，用于抽取最近刚清洗完毕的手术巾单，并将抽取的手术巾单平铺在所述巾单灭菌机构的下方，手术巾单存在多种不同尺寸，所述现场抽取机构包括抽取机械手臂、定位设备和抽取电机，所述抽取电机设置在所述机械手臂的尾端且与所述定位设备连接，用于基于定位设备对最近刚清洗完毕的手术巾单的定位数据以及所述巾单灭菌机构的下方的定位数据完成对所述机械手臂到最近刚清洗完毕的手术巾单以及所述巾单灭菌机构的下方的分时驱动；
巾单灭菌机构，用于放置平铺状态的最近刚清洗完毕的手术巾单，并基于接收到的实体平展面积实现对所述最近刚清洗完毕的手术巾单的灭菌喷剂的定量喷射；
微型摄像机构，设置在所述巾单灭菌机构的灭菌喷头附近，用于对平铺状态的最近刚清洗完毕的手术巾单所在场景执行摄像动作，以获得对应的灭菌场景画面，所述微型摄像机构与所述巾单灭菌机构的灭菌存放平板的垂直间距固定；
实时校正设备，与所述微型摄像机构连接，用于对接收到的灭菌场景画面执行伽马校正操作，以获得校正操作画面；
信号增强设备，与所述实时校正设备连接，用于对接收到的校正操作画面执行应用指数变换的画面内容的增强操作，以获得对应的变换增强画面；
特征采集机构，与所述信号增强设备连接，用于在所述变换增强画面中采集与手术巾单的预设颜色成像特征匹配百分比大于等于设定百分比限量的画面区域作为疑似巾单区域输出；
巾单筛选机构，与所述特征采集机构连接，用于获取所述变换增强画面中的各个疑似巾单区域，将最靠近所述变换增强画面中心位置的疑似巾单区域作为待识别巾单区域输出；
面积提取机构，分别与所述巾单筛选机构和所述巾单灭菌机构连接，用于基于所述待识别巾单区域占据的像素点的数量、所述待识别巾单区域在所述变换增强画面中的景深数据以及所述垂直间距确定所述最近刚清洗完毕的手术巾单的实体平展面积；
其中，基于所述待识别巾单区域占据的像素点的数量、所述待识别巾单区域在所述变换增强画面中的景深数据以及所述垂直间距确定所述最近刚清洗完毕的手术巾单的实体平展面积包括：所述待识别巾单区域占据的像素点的数量、所述待识别巾单区域在所述变换增强画面中的景深数据以及所述垂直间距任一参数都与确定的所述最近刚清洗完毕的手术巾单的实体平展面积单调正向相关。
接着，继续对本发明的手术巾单自动识别灭菌平台的具体结构进行进一步的说明。
在所述手术巾单自动识别灭菌平台中：
所述巾单灭菌机构包括灭菌存放平板、灭菌喷头和灭菌剂容器，所述灭菌喷头与所述灭菌剂容器连通，所述灭菌存放平板用于放置平铺状态的最近刚清洗完毕的手术巾单。
在所述手术巾单自动识别灭菌平台中：
所述实时校正设备、所述信号增强设备、所述特征采集机构、所述巾单筛选机构和所述面积提取机构都设置在所述灭菌存放平板的底部的基座内。
在所述手术巾单自动识别灭菌平台中：
基于接收到的实体平展面积实现对所述最近刚清洗完毕的手术巾单的灭菌喷剂的定量喷射包括：喷射的灭菌喷剂的剂量与接收到的实体平展面积呈正相关关系。
在所述手术巾单自动识别灭菌平台中：
在所述现场抽取机构中，所述定位设备为视觉定位机构和/或超声波定位机构。
在所述手术巾单自动识别灭菌平台中：
所述视觉定位机构包括视觉采集设备、数据锐化设备、对象检测设备和位置驱动设备。
在所述手术巾单自动识别灭菌平台中：
在所述视觉定位机构中，所述视觉采集设备、所述数据锐化设备、所述对象检测设备和所述位置解析设备顺序连接，用于提供最近刚清洗完毕的手术巾单的定位数据以及所述巾单灭菌机构的下方的定位数据。
在所述手术巾单自动识别灭菌平台中：
在所述视觉定位机构中，所述数据锐化设备与所述视觉采集设备连接，用于对所述视觉采集设备采集的图像执行对比度提升处理和图像增强处理。
在所述手术巾单自动识别灭菌平台中：
在所述视觉定位机构中，所述对象检测设备用于检测最近刚清洗完毕的手术巾单在所述数据锐化设备输出图像中的相对位置和成像景深，所述位置解析设备用于基于最近刚清洗完毕的手术巾单在所述数据锐化设备输出图像中的相对位置和成像景深解析最近刚清洗完毕的手术巾单的定位数据。
同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种手术巾单自动识别灭菌方法，所述方法包括使用如上述的手术巾单自动识别灭菌平台以基于当前抽取的最近刚清洗完毕的手术巾单的尺寸识别结果自适应确定完成所述手术巾单杀菌需要的杀菌剂量。
另外，在所述手术巾单自动识别灭菌平台中，医疗消毒的对象还包括传染病消毒，即用物理或化学方法消灭停留在不同的传播媒介物上的病原体，藉以切断传播途径，阻止和控制传染的发生。其目的：(1)防止病原体播散到社会中，引起流行发生。(2)防止病者再被其他病原体感染，出现并发症，发生交叉感染。(3)同时也保护医护人员免疫感染。仅靠消毒措施还不足以达到以上目的。须同时进行必要的隔离措施和工作中的无菌操作，才能达到控制传染之效。
不同的传播机制引起的传染病，消毒的效果有所不同。肠胃道传染病，病原体随排泄物或呕吐物排出体外，污染范围较为局限，如能及时正常地进行消毒，切断传播途径，中断传播的效果较好。呼吸道传染病，病原体随呼吸、咳嗽、喷嚏而排出，再通过飞沫和尘埃而播散，污染范围不确切，进行消毒较为困难。须同时采取空间隔离，才能中断传染。虫媒传染病则采取杀虫灭鼠等方法。
采用本发明的手术巾单自动识别灭菌平台，针对现有技术中手术巾单批量消毒杀菌影响操作人员人体健康的技术问题，通过采用自动化机电结构和智能化消毒灭菌结构完成对不同尺寸的手术巾单的批量消毒杀菌处理的电子化改造，从而提升了手术巾单消毒杀菌的智能化水平。
尽管已经示出并描述了本发明的一些实施例，然而本领域的技术人员可以了解，在不脱离本发明的原理和精髓的情况下能够对这些实施例作出改动，本发明的保护范围限定在权利要求及其等同物中。
Claims (10)
1.一种手术巾单自动识别灭菌平台，其特征在于，所述平台包括：
现场抽取机构，用于抽取最近刚清洗完毕的手术巾单，并将抽取的手术巾单平铺在所述巾单灭菌机构的下方，手术巾单存在多种不同尺寸，所述现场抽取机构包括抽取机械手臂、定位设备和抽取电机，所述抽取电机设置在所述机械手臂的尾端且与所述定位设备连接，用于基于定位设备对最近刚清洗完毕的手术巾单的定位数据以及所述巾单灭菌机构的下方的定位数据完成对所述机械手臂到最近刚清洗完毕的手术巾单以及所述巾单灭菌机构的下方的分时驱动；
巾单灭菌机构，用于放置平铺状态的最近刚清洗完毕的手术巾单，并基于接收到的实体平展面积实现对所述最近刚清洗完毕的手术巾单的灭菌喷剂的定量喷射；
微型摄像机构，设置在所述巾单灭菌机构的灭菌喷头附近，用于对平铺状态的最近刚清洗完毕的手术巾单所在场景执行摄像动作，以获得对应的灭菌场景画面，所述微型摄像机构与所述巾单灭菌机构的灭菌存放平板的垂直间距固定；
实时校正设备，与所述微型摄像机构连接，用于对接收到的灭菌场景画面执行伽马校正操作，以获得校正操作画面；
信号增强设备，与所述实时校正设备连接，用于对接收到的校正操作画面执行应用指数变换的画面内容的增强操作，以获得对应的变换增强画面；
特征采集机构，与所述信号增强设备连接，用于在所述变换增强画面中采集与手术巾单的预设颜色成像特征匹配百分比大于等于设定百分比限量的画面区域作为疑似巾单区域输出；
巾单筛选机构，与所述特征采集机构连接，用于获取所述变换增强画面中的各个疑似巾单区域，将最靠近所述变换增强画面中心位置的疑似巾单区域作为待识别巾单区域输出；
面积提取机构，分别与所述巾单筛选机构和所述巾单灭菌机构连接，用于基于所述待识别巾单区域占据的像素点的数量、所述待识别巾单区域在所述变换增强画面中的景深数据以及所述垂直间距确定所述最近刚清洗完毕的手术巾单的实体平展面积；
其中，基于所述待识别巾单区域占据的像素点的数量、所述待识别巾单区域在所述变换增强画面中的景深数据以及所述垂直间距确定所述最近刚清洗完毕的手术巾单的实体平展面积包括：所述待识别巾单区域占据的像素点的数量、所述待识别巾单区域在所述变换增强画面中的景深数据以及所述垂直间距任一参数都与确定的所述最近刚清洗完毕的手术巾单的实体平展面积单调正向相关。
2.如权利要求1所述的手术巾单自动识别灭菌平台，其特征在于：
所述巾单灭菌机构包括灭菌存放平板、灭菌喷头和灭菌剂容器，所述灭菌喷头与所述灭菌剂容器连通，所述灭菌存放平板用于放置平铺状态的最近刚清洗完毕的手术巾单。
3.如权利要求2所述的手术巾单自动识别灭菌平台，其特征在于：
所述实时校正设备、所述信号增强设备、所述特征采集机构、所述巾单筛选机构和所述面积提取机构都设置在所述灭菌存放平板的底部的基座内。
4.如权利要求3所述的手术巾单自动识别灭菌平台，其特征在于：
基于接收到的实体平展面积实现对所述最近刚清洗完毕的手术巾单的灭菌喷剂的定量喷射包括：喷射的灭菌喷剂的剂量与接收到的实体平展面积呈正相关关系。
5.如权利要求4所述的手术巾单自动识别灭菌平台，其特征在于：
在所述现场抽取机构中，所述定位设备为视觉定位机构和/或超声波定位机构。
6.如权利要求5所述的手术巾单自动识别灭菌平台，其特征在于：
所述视觉定位机构包括视觉采集设备、数据锐化设备、对象检测设备和位置驱动设备。
7.如权利要求6所述的手术巾单自动识别灭菌平台，其特征在于：
在所述视觉定位机构中，所述视觉采集设备、所述数据锐化设备、所述对象检测设备和所述位置解析设备顺序连接，用于提供最近刚清洗完毕的手术巾单的定位数据以及所述巾单灭菌机构的下方的定位数据。
8.如权利要求7所述的手术巾单自动识别灭菌平台，其特征在于：
在所述视觉定位机构中，所述数据锐化设备与所述视觉采集设备连接，用于对所述视觉采集设备采集的图像执行对比度提升处理和图像增强处理。
9.如权利要求8所述的手术巾单自动识别灭菌平台，其特征在于：
在所述视觉定位机构中，所述对象检测设备用于检测最近刚清洗完毕的手术巾单在所述数据锐化设备输出图像中的相对位置和成像景深，所述位置解析设备用于基于最近刚清洗完毕的手术巾单在所述数据锐化设备输出图像中的相对位置和成像景深解析最近刚清洗完毕的手术巾单的定位数据。
10.一种手术巾单自动识别灭菌方法，所述方法包括使用如权利要求1-9任一所述的手术巾单自动识别灭菌平台以基于当前抽取的最近刚清洗完毕的手术巾单的尺寸识别结果自适应确定完成所述手术巾单杀菌需要的杀菌剂量。
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