CN116509315A - 结肠镜人工智能辅助压腹系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械技术领域，具体公开了结肠镜人工智能辅助压腹系统，包括：显示设备、数据采集与计算设备、单片机、电磁继电器、气泵、气管、气囊模块、霍尔传感器、气囊、顶板、电磁气阀、腰带、磁环和内镜；本发明通过数据采集与计算设备获取内镜的图像并进行二值化处理，若图像中心显示白色则判断为内镜碰到肠壁需要气囊辅助按压，通过霍尔传感器可以检测磁环的位置并判断需要充气的气囊，通过单片机可以获取霍尔传感器的信号，并给电磁继电器提供相应的电平信号，使其接通对应的电磁气阀，气泵对气囊进行充气，由于顶板的存在，气囊将向人体腹部方向运动以达到辅助按压的效果，从而便于医生结合按压效果与显示设备图像对内镜进行调整。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及结肠镜人工智能辅助压腹系统。
背景技术
现代人们生活方式显著改变，生活节奏加快及生活压力倍增；饮食习惯也大大改变，如高蛋白、高脂肪、高热量食物过多摄入，由此，大肠癌发生率显著增高且逐渐年轻化，其他与环境或心理因素等相关的如炎症性肠病和功能性胃肠病发生率也明显增加，结肠镜检查是目前筛查肠道疾病的基本且有效手段。
在结肠镜检查中，患者一般取左侧卧位，由于肠道迂曲冗长，时刻蠕动，易出现肠管伸长，或形成各种袢，影响肠镜自由度，造成乙状结肠、横结肠、脾曲、肝曲等部位通过困难，增加患者痛苦，增加出血甚至穿孔等风险，最终导致无法完成结肠镜检查，尤其是对于消瘦、肥胖、腹部较大、结肠较长或有腹部手术史的患者，插镜至盲肠较为困难，临床上除了变换体位外，往往需助手手法压迫，这样除了体力损耗之外，容易出现肌肉酸痛使压迫点发生移位，还可能发生肌肉损伤，导致获效甚微，尤其是经验欠缺的助手；若在人员短缺情况下，内镜护士不得不充当助手，其要顾及压腹，还要顾及监护仪、输液相关护理、患者耐受情况等方面，容易发生安全事故。
如在公开号为CN204562094U的中国专利中，提到了一种结肠镜检查辅助压腹器，包括压板，压板与人体接触的内表面与人体腹部曲线一致，在压板内表面上设四个气囊，四个气囊的位置与腹部的乙状结肠、结肠脾曲、横结肠中段、结肠肝曲位置相对应气囊与压板通过尼龙搭扣连接，气囊上固定钩带，压板上覆盖绒带，每个气囊连接气泵，气囊上设排气阀，压板通过固定带固定在人体腹部上，通过气囊来代替人手来按压成袢部位，气囊位置可调，可对两处及两处以上的成袢部位进行按压，并可实现长时间按压，节省人力，提高检查效率，但是该方案只考虑几个常见压迫点的位置，往往比较机械，当这些压迫点不起效时，无法做到具体情况具体分析，更难以同时能够兼顾患者的常用体位(左侧卧位)，故亟待一种拥有“人工智能”的辅助压腹系统出现，其应具备：1、安全、简单、易操作、实用性强等基本特点；2、自主分析及调控能力：自主分析判断肠腔的形态、肠镜插入的距离，并分析插入的可能位置，适时适度自动加以压迫；3、意义：提高肠镜插镜成功率及效率，减轻患者痛苦，节约医疗资源。
发明内容
本发明的目的在于提供结肠镜人工智能辅助压腹系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
结肠镜人工智能辅助压腹系统，包括依次连接的显示设备、数据采集与计算设备、单片机、电磁继电器、气泵、气管、气囊模块、电磁气阀、腰带和磁环。
优选的，所述显示设备用于显示内镜图像，且与所述数据采集与计算设备通讯连接，所述数据采集与计算设备用于处理内镜图像，并与所述单片机通讯连接。
优选的，所述磁环固定于内镜前端。
优选的，所述气囊模块包括通气孔，霍尔传感器，气囊和顶板，所述顶板与所述腰带固定连接，所述霍尔传感器用于检测所述磁环的位置。
优选的，所述气囊与所述气泵之间通过所述气管连接，所述气管上安装有所述电磁气阀。
优选的，所述单片机为所述电磁继电器提供电平信号，所述电磁继电器为所述电磁气阀供电，所述单片机可以接收所述霍尔传感器返回的电平信号，所述单片机与所述数据采集与计算设备之间通讯连接。
优选的，所述腰带两侧分布有正面魔术贴与背面魔术贴。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过设置显示设备、数据采集与计算设备、单片机、腰带、磁环和内镜，使得内镜检查的过程中，显示设备显示内镜图像，通过数据采集与计算设备获取内镜的图像并进行二值化处理，图像中心显示黑色判断为内镜前端无阻碍，可以继续前进，不需要发送指令；若图像中心显示白色则判断为内镜碰到肠壁需要气囊辅助按压，从而方便为医生提供参考。
(2)本发明通过设置显示设备、数据采集与计算设备、单片机、电磁继电器、气泵、气管、气囊模块、电磁气阀、腰带、磁环、内镜、通气孔、霍尔传感器、气囊和顶板，当图像中心显示为白色时，通过霍尔传感器可以检测磁环的位置并判断需要充气的气囊，通过单片机可以获取霍尔传感器的信号，并给电磁继电器提供相应的电平信号，使其接通对应的电磁气阀，此时气泵连通气囊并其进行充气，由于顶板的存在，气囊将向人体腹部方向运动以达到辅助按压的效果，从而医生结合按压效果与显示设备图像对内镜进行调整，此外当内镜回到正常路径之后图像中心将重新显示为黑色，此时单片机将给电磁继电器提供相应的电平信号，使其关闭对应的电磁气阀以停止气泵对气囊的充气，结束辅助按压。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明的腰带背面结构图；
图3为本发明的气囊模块结构图；
图中：1、显示设备；2、数据采集与计算设备；3、单片机；4、电磁继电器；5、气泵；6、正面魔术贴；7、气管；8、气囊模块；801、通气孔；802、霍尔传感器；803、气囊；804、顶板；9、电磁气阀；10、腰带；11、背面魔术贴；12、磁环；13、内镜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1至图3所示，结肠镜人工智能辅助压腹系统，包括依次连接的显示设备1、数据采集与计算设备2、单片机3、电磁继电器4、气泵5、气管7、气囊模块8、电磁气阀9、腰带10和磁环12。
具体的，显示设备1用于显示内镜13图像，且与数据采集与计算设备2通讯连接，数据采集与计算设备2用于处理内镜13图像，并与单片机3通讯连接。
具体的，磁环12固定于内镜13前端。
具体的，气囊模块8包括通气孔801，霍尔传感器802，气囊803和顶板804，顶板804与腰带10固定连接，霍尔传感器802用于检测磁环12的位置，气囊803充气后向单一方向运动，确保气囊803充气后向人体腹部方向运动。
具体的，气囊803与气泵5之间通过气管7连接，气管7上安装有电磁气阀9，通过电磁气阀9的通断可以控制气囊模块8的充气与放气，电磁气阀9采用两位三通阀，通电时使气囊803与气泵5连通并充气，断电时使气囊803与外界环境连通并放气。
具体的，单片机3为电磁继电器4提供电平信号，电磁继电器4为电磁气阀9供电，单片机3可以接收霍尔传感器802返回的电平信号，单片机3与数据采集与计算设备2之间通讯连接，单片机3与数据采集与计算设备2建立通讯连接，二者可以互相发送指令。
具体的，腰带10两侧分布有正面魔术贴6与背面魔术贴11，腰带10由柔性材料制成，可以更好地贴合于患者躯体表面。
由上可知，内镜13检查之前，将腰带10围在患者腰间，气囊803一侧紧贴于患者腹部位置并通过正面魔术贴6与背面魔术贴11贴合将腰带10固定于腰间，内镜13检查的过程中，显示设备1显示内镜13图像，为医生提供参考；
数据采集与计算设备2获取内镜13的图像并进行二值化处理，图像中心显示黑色判断为内镜13前端无阻碍，可以继续前进，不需要发送指令；若图像中心显示白色则判断为内镜13碰到肠壁需要气囊803辅助按压；
当图像中心显示为白色时，通过霍尔传感器802可以检测磁环12的位置并判断需要充气的气囊803；通过单片机3可以获取霍尔传感器802的信号，并给电磁继电器4提供相应的电平信号，使其接通对应的电磁气阀9，此时气泵5连通气囊803并其进行充气；
由于顶板804的存在，气囊803将向人体腹部方向运动以达到辅助按压的效果，医生结合按压效果与显示设备1图像对内镜13进行调整，当内镜13回到正常路径之后图像中心将重新显示为黑色，此时单片机3将给电磁继电器4提供相应的电平信号，使其关闭对应的电磁气阀9以停止气泵5对气囊803的充气，结束辅助按压，整个内镜13检查过程以此循环。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.结肠镜人工智能辅助压腹系统，其特征在于，包括依次连接的显示设备(1)、数据采集与计算设备(2)、单片机(3)、电磁继电器(4)、气泵(5)、气管(7)、气囊模块(8)、电磁气阀(9)、腰带(10)、磁环(12)和内镜(13)。
2.根据权利要求1所述的结肠镜人工智能辅助压腹系统，其特征在于：所述显示设备(1)用于显示内镜(13)图像，且与所述数据采集与计算设备(2)通讯连接，所述数据采集与计算设备(2)用于处理内镜(13)图像，并与所述单片机(3)通讯连接。
3.根据权利要求1所述的结肠镜人工智能辅助压腹系统，其特征在于：所述磁环(12)固定于内镜(13)前端。
4.根据权利要求1所述的结肠镜人工智能辅助压腹系统，其特征在于：所述气囊模块(8)包括通气孔(801)，霍尔传感器(802)，气囊(803)和顶板(804)，所述顶板(804)与所述腰带(10)固定连接，所述霍尔传感器(802)用于检测所述磁环(12)的位置。
5.根据权利要求2所述的结肠镜人工智能辅助压腹系统，其特征在于：所述气囊(803)与所述气泵(5)之间通过所述气管(7)连接，所述气管(7)上安装有所述电磁气阀(9)。
6.根据权利要求3所述的结肠镜人工智能辅助压腹系统，其特征在于：所述单片机(3)为所述电磁继电器(4)提供电平信号，所述电磁继电器(4)为所述电磁气阀(9)供电，所述单片机(3)可以接收所述霍尔传感器(802)返回的电平信号，所述单片机(3)与所述数据采集与计算设备(2)之间通讯连接。
7.根据权利要求4所述的结肠镜人工智能辅助压腹系统，其特征在于：所述腰带(10)两侧分布有正面魔术贴(6)与背面魔术贴(11)。
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