CN117338556A - 胃肠镜检查按压系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供了一种胃肠镜检查按压系统，涉及胃肠镜检查按压技术领域。该胃肠镜检查按压系统包括多轴移动座、按压头、图像识别装置以及控制器。按压头设置于多轴移动座，且用于被多轴移动座驱动以实现按压。图像识别装置与胃肠镜检查设备和控制器通信，图像识别装置用于接收胃肠镜检查设备传输的实时术中图像；利用图像识别模型对实时术中图像进行肠道孔区域分割得到分割结果，并对分割结果进行判定得到判定结果；若判定结果表征肠道孔区域消失，则发送启动信号至控制器；若判定结果表征肠道孔区域重新出现，则发送停止信号至控制器。基于此，实现了在需要的情况对病患进行合理按压，大大降低了人工强度，患者体验感也得到了提升。

Description

胃肠镜检查按压系统
技术领域
本发明涉及胃肠镜检查按压技术领域，具体而言，涉及一种胃肠镜检查按压系统。
背景技术
消化道肿瘤包括胃癌和结直肠癌，是临床中最常见的癌症之一，也是死亡率最高的癌症之一。据最新一期的癌症统计数据显示：消化道恶性肿瘤的发病稳排前三，早期消化道肿瘤往往没有任何不适，定期做好胃肠镜检查，早发现、早治疗，治愈率超过百分之九十。对于一般风险人群，推荐建议胃肠镜筛查最迟始于50岁，对于家族史不清楚者可以40岁时开始考虑进行筛查。对于首次结肠镜检查无异常者再次结肠镜筛查的时间不应超过10年。
综上，胃肠镜检查尤为重要、需求量大且中老年居多。目前胃肠镜检查在过度肥胖、消瘦、有腹部手术史的病人中，存在进镜困难，往往需要助手辅助压迫肠道以便于内镜医生进镜操作。但当前人工辅助压迫存在费时、费力、定位不准、压迫效果不显著等缺点，导致检查时间延长、麻醉用药量增加、病人复苏时间增长、患者体验感降低等不良后果。
发明内容
本发明提供了一种胃肠镜检查按压系统，其能够实现对病患的合理按压，并且大大降低了人工强度，患者体验感也得到了提升。
本发明的实施例可以这样实现：
本发明的实施例提供了一种胃肠镜检查按压系统，其包括多轴移动座、按压头、图像识别装置以及控制器；
所述按压头设置于所述多轴移动座，且用于被所述多轴移动座驱动以实现按压；
所述图像识别装置与胃肠镜检查设备和所述控制器通信，所述图像识别装置用于接收胃肠镜检查设备传输的实时术中图像；利用图像识别模型对所述实时术中图像进行肠道孔区域分割得到分割结果，并对所述分割结果进行判定得到判定结果；若所述判定结果表征所述肠道孔区域消失，则发送启动信号至所述控制器；若所述判定结果表征所述肠道孔区域重新出现，则发送停止信号至所述控制器；
所述控制器与所述图像识别装置以及所述多轴移动座通信，所述控制器用于在接收到所述启动信号时控制所述多轴移动座开启，以及，用于在接收到所述停止信号时控制所述多轴移动座停止；所述控制器还用于控制所述多轴移动座驱动按压头逐步按压。
可选地，所述多轴移动座包括底座、第一移动座、第一动力源、第二移动座、第二动力源、第三移动座以及第三动力源；
所述第一移动座沿左右方向可移动地设置于所述底座，所述第一动力源与所述第一移动座连接，用于驱动所述第一移动座移动；
所述第二移动座沿前后方向可移动地设置于所述第一移动座，所述第二动力源与所述第二移动座连接，用于驱动所述第二移动座移动；
所述第三移动座沿上下方向可移动地设置于所述第二移动座；所述第三动力源与所述第三移动座连接，用于驱动所述第三移动座移动；
其中，所述按压头设置于所述第三移动座；所述第一动力源、所述第二动力源以及所述第三动力源均与所述控制器通信。
可选地，所述胃肠镜检查按压系统还包括柔性垫，所述柔性垫设置于所述底座，所述柔性垫与所述按压头间隔且正对设置，所述柔性垫用于病患背靠，从而使所述病患的腹部朝向所述按压头。
可选地，所述胃肠镜检查按压系统还包括检查床，所述检查床的底部固定于所述底座，所述检查床用于病患侧躺。
可选地，所述按压头内置有压力传感器，所述压力传感器与所述控制器通信，所述控制器用于依据所述压力传感器输出的压力信号控制所述多轴移动座。
可选地，所述图像识别模型包括编码器和解码器；
利用图像识别模型对所述实时术中图像进行肠道孔区域分割得到分割结果，包括：
将所述实时术中图像输入所述编码器，利用所述编码器进行特征捕捉，得到多个特征图；
将所述多个特征图输入所述解码器，利用所述解码器聚合不同层次特征，得到所述分割结果。
可选地，所述编码器为ViT网络，所述多个特征图包括第一特征图、第二特征图、第三特征图和第四特征图；
将所述实时术中图像输入所述编码器，利用所述编码器进行特征捕捉，得到多个特征图，包括：
将所述实时术中图像输入所述ViT网络，利用所述ViT网络对所述实时术中图像进行多尺度特征提取及图像通道扩展，得到第一特征图、第二特征图、第三特征图和第四特征图。
可选地，所述实时术中图像为H×W×3，所述第一特征图为H/4×W/4×64，所述第二特征图为H/8×W/8×128，所述第三特征图为H/16×W/16×320，所述第四特征图为H/32×W/32×512；
其中，H为图像高度，W为图像宽度，3、64、128、320和512为图像通道数。
可选地，所述解码器为Multi ASPP网络，所述Multi ASPP网络包括1×1卷积层、第一聚合模块、第二聚合模块；
将所述多个特征图输入所述解码器，利用所述解码器聚合不同层次特征，得到所述分割结果，包括：
将所述第一特征图、所述第二特征图、所述第三特征图和所述第四特征图输入所述Multi ASPP网络，利用所述1×1卷积层对所述第一特征图进行特征提取，得到低层特征图；
利用所述第一聚合模块对所述第二特征图、所述第三特征图和所述第四特征图进行多层次特征聚合，得到高层特征图；
利用所述第二聚合模块对所述低层特征图和所述高层特征图进行不同层次特征聚合，得到所述分割结果。
可选地，所述第一聚合模块包括1×1卷积层、卷积层、2倍双线性插值上采样层、4倍双线性插值上采样层、拼接层和多尺度特征提取模块；
利用所述第一聚合模块对所述第二特征图、所述第三特征图和所述第四特征图进行多层次特征聚合，得到高层特征图，包括：
将所述第二特征图经1×1卷积层进行特征提取，得到处理后的第二特征图；
将所述第三特征图经卷积层调整至通道数与所述第二特征图相同后，再经2倍双线性插值上采样层调整至尺寸与所述第二特征图相同，得到处理后的第三特征图；
将所述第四特征图经卷积层调整至通道数与所述第二特征图相同后，再经4倍双线性插值上采样层调整至尺寸与所述第二特征图相同，得到处理后的第四特征图；
利用拼接层对所述处理后的第二特征图、所述处理后的第三特征图和所述处理后的第四特征图进行拼接处理，得到第一拼接特征图；
将所述第一拼接特征图输入所述多尺度特征提取模块，利用所述多尺度特征提取模块提取不同尺度的特征并增强局部特征后进行拼接处理，得到第二拼接特征图，其中，所述多尺度特征提取模块包括多个不同大小系数的膨胀卷积层和池化层；
将所述第二拼接特征图经1×1卷积层进行特征提取得到所述高层特征图，并将所述高层特征图经2倍双线性插值上采样层调整至尺寸与所述低层特征图相同。
可选地，所述第二聚合模块包括拼接层、特征处理层和2倍双线性插值上采样层；
利用所述第二聚合模块对所述低层特征图和所述高层特征图进行不同层次特征聚合，得到所述分割结果，包括：
利用拼接层对所述低层特征图和所述高层特征图进行拼接处理，得到第三拼接特征图；
将所述第三拼接特征图经特征处理层进行特征提取后，再经2倍双线性插值上采样层调整至尺寸与所述实时术中图像相同，得到所述分割结果。
本发明实施例的胃肠镜检查按压系统的有益效果包括，例如：
该胃肠镜检查按压系统包括多轴移动座、按压头、图像识别装置以及控制器。按压头设置于多轴移动座，且用于被多轴移动座驱动以实现按压。图像识别装置与胃肠镜检查设备和控制器通信，图像识别装置用于接收胃肠镜检查设备传输的实时术中图像；利用图像识别模型对实时术中图像进行肠道孔区域分割得到分割结果，并对分割结果进行判定得到判定结果；若判定结果表征肠道孔区域消失，则发送启动信号至控制器；若判定结果表征肠道孔区域重新出现，则发送停止信号至控制器。控制器与图像识别装置以及多轴移动座通信，控制器用于在接收到启动信号时控制多轴移动座开启，以及，用于在接收到停止信号时控制多轴移动座停止；控制器还用于控制多轴移动座驱动按压头逐步按压。
基于上述的胃肠镜检查按压系统，通过图像识别装置可以快速准确地识别是否需要进行按压操作，并通过控制器可以实现自动控制按压，具体地，其通过控制多轴移动座实现对按压头的动作，从而实现了在需要的情况对病患进行合理按压，大大降低了人工强度，患者体验感也得到了提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1为本实施例中展示的常见的人工按压示意图；
图2为本实施例提供的胃肠镜检查按压系统第一视角下的示意图；
图3为本实施例提供的胃肠镜检查按压系统第二视角下的示意图；
图4为本实施例提供的胃肠镜检查按压系统第三视角下的示意图；
图5为本实施例提供的胃肠镜检查按压系统的电路框图；
图6为本实施例提供的显示屏中显示实时术中图像的示意图；
图7为本实施例提供的图像识别模型的示意图。
图标：100-胃肠镜检查按压系统；10-多轴移动座；11-底座；12-第一移动座；13-第一动力源；14-第二移动座；15-第二动力源；16-第三移动座；17-第三动力源；20-按压头；30-图像识别装置；40-控制器；50-柔性垫；60-检查床；70-压力传感器；200-病患；300-地面；400-胃肠镜检查设备。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
在对本方案进行详细说明之前，以下先对辅助按压的相关操作进行说明：
辅助按压方法是极其重要的，过度、无目的的按压往往达不到按压的目的，过度的用力还会造成病人痛苦。所以，合理运用按压法，以及寻找按压的最佳位置，至关重要。通过按压可以压迫肠腔变直，容易通过短缩法进镜；并且通过压迫使肠腔弯曲的角度变大，使锐角变为钝角，进而增加通过率。常见的按压位置和方法见图1。
压迫点A：脐下、耻骨联合上方2cm的位置。此点的压迫往往在通过乙状结肠时运用。在插镜至乙状结肠，也就是，插入肠镜长度在15-30cm时，如果发现在插入时，肠镜的先端部停止不前或向回反退时，尽管采用各种手法也无法改变时，可以首先采用压迫点A的方法来通过此处。压迫时可以用手指指尖在此附近试探，如果肠壁向着肠镜的先端部靠拢过来时，此处即为最佳位置，立刻用两个指尖压住此处后插入内镜。
压迫点B：脐的中央部分。采用整个手掌心平平地压迫腹部。此方法往往用于过横结肠时，虽然进镜但是内镜先端部不进反退时采用此压迫法，可以取到非常好的效果。通过压迫此处可以取得两个效果，一是避免横结肠中央起襻，二是避免乙状结肠处形成N型襻。如果在通过肝曲时压迫点C的压迫法不起效，仍旧无法继续向前进镜时，也可以采用此压迫法。当然压迫的点在具体的情况下，还有很多种，例如在通过肝曲时在压迫B点，效果不理想时，可以采取联合压迫点A和B的方法。当然，有时也需要检查者具体情况具体分析做出判断。
压迫点C：脐上2cm的正中位置。此点的压迫往往在通过横结肠时运用，压迫时可以采用手掌的掌沿部分，横向压迫腹部的方法。在插镜至横结肠，也就是插入结肠镜长度在60cm左右时，如果发现在插入时，结肠镜的先端部停止不前或反而往回退时，可以首先采用压迫点C的方法来通过此处。因为有时某些患者的横结肠呈M型，横结肠的中间往下幅度较大，此点的压迫可以使横结肠变直，便于肠镜直线通过。
小结：以上的3个压迫点是最为常用的压迫位置，当然在遇到比较复杂的插入病例时，这些压迫点压迫后不起效时，我们就必须具体情况具体分析。首先是退镜至结肠镜处于直线的自由状态后，再从插入的距离、肠腔的形态了解插入的具体位置后，分析可能出现的位置，加以压迫后可以顺利达到进镜的目的。
然而，正如背景技术中所描述的，胃肠镜检查的过程中，在存在进镜困难的情况下，往往需要助手辅助压迫肠道以便于内镜医生进镜操作。现有技术中没有一款合适的设备可以辅助实现智能化的按压操作。
有鉴于此，请参考图2-图6，本实施例提供的一种胃肠镜检查按压系统100可以有效改善上述提到的技术问题。需要说明的是，图中示出的前、后、左、右、上、下方向均是以该产品常规放置时，本领域技术人员可以清楚获知的相对位置关系。
具体地，本实施例提供的一种胃肠镜检查按压系统100，其包括多轴移动座10、按压头20、图像识别装置30以及控制器40；按压头20设置于多轴移动座10，且用于被多轴移动座10驱动以实现按压；
图像识别装置30与胃肠镜检查设备400和控制器40通信，图像识别装置30用于：
接收胃肠镜检查设备400传输的实时术中图像；
利用图像识别模型对实时术中图像进行肠道孔区域分割得到分割结果，并对分割结果进行判定得到判定结果；
若判定结果表征肠道孔区域消失，则发送启动信号至控制器40；
若判定结果表征肠道孔区域重新出现，则发送停止信号至控制器40。
控制器40与图像识别装置30以及多轴移动座10通信，用于在接收到启动信号时控制多轴移动座10开启，以及，用于在接收到停止信号时控制多轴移动座10停止。
控制器40还用于控制多轴移动座10驱动按压头20逐步按压。例如，逐步增加按压力按压，或逐步减小按压力按压，从而满足辅助按压需求。
在本实施例中，图像识别装置30可以是计算机，例如台式机、笔记本电脑等，也可以是处理器，例如，中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU）、复杂可编程逻辑器件（Complex Programmable LogicDevice，CPLD）、现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）、嵌入式ARM等芯片。图像识别装置30部署有图像识别模型。
控制器40可以是PLC控制器等。另外，控制器40和图像识别装置30也可以集成为一体。
在本实施例中，实时术中图像是胃肠镜镜头采集的图像，例如，胃早癌图像、食管早癌图像等。在本实施例中，如图6所示，胃肠镜检查设备400的显示屏中显示实时术中图像，肠道孔区域即为图中的黑框区域。图像识别装置30利用图像识别模型从实时术中图像中分割出肠道孔区域之后，计算实时术中图像中肠道孔区域的面积。如果肠道孔区域的面积达到设定值（例如，0），则表明肠道孔区域消失，胃肠镜镜头无法前进，此时图像识别装置30发送启动信号至控制器40，控制器40控制多轴移动座10开启以驱动按压头20进行按压，胃肠镜镜头继续前进。如果肠道孔区域的面积恢复到设定值（例如，100），则表明肠道孔区域重新出现可令胃肠镜镜头通过，此时图像识别装置30发送停止信号至控制器40，控制器40控制多轴移动座10停止以停止按压。
本实施例将胃肠镜检查按压系统100和胃肠镜检查设备400相结合，胃肠镜检查设备400采集实时术中图像并传输给图像识别装置30，利用图像识别装置30对实时术中图像进行肠道孔区域分割，当实时术中图像中的肠道孔区域逐渐减小至消失时，通过控制器40控制多轴移动座10开启以驱动按压头20进行按压，当实时术中图像中的肠道孔区域重新出现可令胃肠镜镜头通过时，通过控制器40控制多轴移动座10停止以停止按压。如此，利用图像识别装置30对实时术中图像进行识别，实现了按压头20按压的智能化自适应控制。
结合图2-图5，以下将对多轴移动座10的结构进行详细说明：
多轴移动座10包括底座11、第一移动座12、第一动力源13、第二移动座14、第二动力源15、第三移动座16以及第三动力源17。
第一移动座12沿左右方向可移动地设置于底座11，第一动力源13与第一移动座12连接，用于驱动第一移动座12移动。
第二移动座14沿前后方向可移动地设置于第一移动座12，第二动力源15与第二移动座14连接，用于驱动第二移动座14移动。
第三移动座16沿上下方向可移动地设置于第二移动座14；第三动力源17与第三移动座16连接，用于驱动第三移动座16移动。
其中，按压头20设置于第三移动座16；第一动力源13、第二动力源15以及第三动力源17均与控制器40通信。
一般地，底座11的底端置于地面300上，起到整体的支撑作用。第一动力源13、第二动力源15、第三动力源17均可以选用气缸、油缸或电缸，一般地，为了提高空间利用率以及控制精准度，可以选用电缸，例如伺服电机配合齿轮齿条机构，或伺服电机配合丝杠机构等。
在病患200侧卧就位后，由于各动力源均受控制器40的控制，可以先控制各动力源动作，从而实现按压头20抵近病患200的腹部，在需要按压的情况下，控制器40可以控制第二移动座14前后移动，从而对病患200进行按压。
为了提高病患200的使用体验，本实施例中，胃肠镜检查按压系统100还包括柔性垫50，柔性垫50设置于底座11，柔性垫50与按压头20间隔且正对设置，柔性垫50用于病患200背靠，从而使病患200的腹部朝向按压头20。柔性垫50的设计可以提升病患200的背靠感。
同时，为了便于使用，本实施例中，胃肠镜检查按压系统100还包括检查床60，检查床60的底部固定于底座11，检查床60用于病患200侧躺。检查床60的底端可以配合至底座11的底端，这样方便固定，另外，检查床60的底端也可以直接置于地面300上。
某种场景下，为了方便控制按压力度，按压头20可以内置压力传感器70，压力传感器70与控制器40通信，控制器40用于依据压力传感器70输出的压力信号控制多轴移动座10。例如，当压力过大时，可以通过控制器40调低按压力度，另外，也可以通过压力情况以及病患200的实际感受，控制按压头20逐渐降低力度或逐渐增加力度等。
以下请参考图6-图7，以下将对图像识别装置30进行详细说明。
在一种可能的实现方式中，图像识别模型包括编码器和解码器，图像识别装置30利用图像识别模型对实时术中图像进行肠道孔区域分割得到分割结果的过程，可以包括：
S1，将实时术中图像输入编码器，利用编码器进行特征捕捉，得到多个特征图；
S2，将多个特征图输入解码器，利用解码器聚合不同层次特征，得到分割结果。
在本实施例中，图像识别装置30先对实时书中图像进行切分处理，形成一个个图像分块（Patches），再将图像分块输入编码器，编码器用于特征捕捉。
如图7所示，编码器为ViT网络，ViT网络将多个Transformer模块堆叠在一起，来处理一个个图像分块。因此，步骤S1中利用编码器进行特征捕捉，得到多个特征图的过程，可以包括：
将实时术中图像输入ViT网络，利用ViT网络对实时术中图像进行多尺度特征提取及图像通道扩展，得到第一特征图、第二特征图、第三特征图和第四特征图，即，图7中的stage1、stage2、stage3和stage4。
其中，实时术中图像为H×W×3，第一特征图为H/4×W/4×64，第二特征图为H/8×W/8×128，第三特征图为H/16×W/16×320第四特征图为H/32×W/32×512，H为图像高度，W为图像宽度，3、64、128、320和512为图像通道数。
之后，将编码器输出的4个特征图输入解码器，解码器用于聚合不同层次特征。如图7所示，解码器为Multi ASPP网络，Multi ASPP网络包括1×1卷积层、第一聚合模块和第二聚合模块。
ViT网络将多个Transformer模块堆叠在一起，来处理一个个图像分块。因此，步骤S1中利用编码器进行特征捕捉，得到多个特征图的过程，可以包括：
S11，将第一特征图、第二特征图、第三特征图和第四特征图输入Multi ASPP网络，利用1×1卷积层对第一特征图进行特征提取，得到低层特征图；
S12，利用第一聚合模块对第二特征图、第三特征图和第四特征图进行多层次特征聚合，得到高层特征图；
S13，利用第二聚合模块对低层特征图和高层特征图进行不同层次特征聚合，得到分割结果。
如图7所示，将stage1经1×1卷积层（1×1 Conv）提取目标纹理、颜色、形状、尺寸等浅层信息，得到低层特征图。
第一聚合模块包括1×1卷积层、卷积层、2倍双线性插值上采样层、4倍双线性插值上采样层、拼接层和多尺度特征提取模块，第一聚合模块的处理过程包括：
1、将stage2经1×1卷积层（1×1 Conv）进行特征提取，得到处理后的stage2；
2、将stage3经卷积层（Conv）调整至通道数与stage2相同后，再经2倍双线性插值上采样层（Upsample by 2）调整至尺寸与stage2相同，得到处理后的stage3；
3、将stage4经卷积层（Conv）调整至通道数与stage2相同后，再经4倍双线性插值上采样层（Upsample by 4）调整至尺寸与stage2相同，得到处理后的stage4；
4、将处理后的stage2、stage3、stage4经拼接层（Cat）进行拼接处理，得到第一拼接特征图；
5、将第一拼接特征图输入多尺度特征提取模块，利用多尺度特征提取模块提取不同尺度的特征并增强局部特征后进行拼接处理，得到第二拼接特征图。如图7所示，多尺度特征提取模块多个不同大小系数的膨胀卷积层（即，1×1 Conv、3×3 Conv r=6、3×3 Convr=12、3×3 Conv r=18）和池化层（pooling）。
6、将第二拼接特征图经1×1卷积层（1×1 Conv）进行特征提取得到高层特征图，并将高层特征图经2倍双线性插值上采样层（Upsample by 2）调整至尺寸与低层特征图相同。
需要说明的是，1×1卷积层和卷积层分别用于对特征图做1×1卷积操作和卷积操作。卷积操作是指对特征图与某个卷积核进行卷积运算，从而得到另外一个特征图。1×1卷积操作是指卷积核的大小为1×1，只提取单个特征点的信息。二者的区别之处在于：卷积操作是在特征图的高度、宽度和深度上进行的，卷积核的大小通常为3×3、5×5等，即，卷积操作可以提取图像中的空间位置特征，同时在深度方向上将不同的特征信息融合在一起。而1×1卷积操作只在深度方向上进行卷积操作，不考虑位置信息，它通常被用来调整特征的深度，改变特征之间的相互关系，从而提升网络性能并减少运算量。
第二聚合模块包括拼接层、特征处理层和2倍双线性插值上采样层，第二聚合模块的处理过程包括：
1、利用拼接层对低层特征图和高层特征图进行拼接处理，得到第三拼接特征图；
2、将第三拼接特征图经特征处理层（3×3 Conv）进行特征提取后，再经2倍双线性插值上采样层（Upsample by 2）调整至尺寸与实时术中图像相同，得到分割结果。
根据本实施例提供的一种胃肠镜检查按压系统100，胃肠镜检查按压系统100的工作原理：
一般地，检查床60和底座11装配妥当，并且按压头20的位置距离适当，此时，若需要对病患200进行检查，可以让病患200侧躺在检查床60，其背靠柔性垫50，且腹部朝向按压头20。利用控制器40，可以控制第一移动座12左右移动、第二移动座14前后移动、第三移动座16上下移动，从而实现按压头20的位置调整。当调整到位后，通过控制第二移动座14前后移动，从而实现按压头20的按压。
第一移动座12左右移动、第二移动座14前后移动、第三移动座16上下移动可通过控制器40自动控制，也可以通过控制器40上的按钮进行手动控制。按压头20的按压模拟人手按压，按压头20内具有压力传感器70，压力度越大则说明按压头20前移量越大，当检测到按压头20对于病患200的按压力度等于人手按压的力度（通过大数据得到适宜的最大、最小按压值）时，控制按压头20停止移动，如此避免按压头20的按压力度过大或过小。按压头20自身的大小可调，模拟人手按压的不同手法。通过该系统可以替代人工进行肠镜检查按压，护理人员不需要长时间按压病人腹部，省时省力，加快无痛胃肠镜的检查进度和麻醉复苏时间，提升患者检查满意度。实际操作时，也要考虑按压的深度和力度。一般来讲腹部下压深度为3-5cm，力度可以结合患者BMI指数和检查过程中的图像结合判定。可选地，可以在按压头20上设置刻度，方便操作时观察，以免按压的力度和深度不足或过猛。
同时，本实施例中，利用图像识别装置30可以准确地判断是否需要按压。具体地，利用控制器40与胃肠镜检查设备400相结合，利用术中图像，通过图像识别算法对肠道目标区域进行智能识别，当术中图像的肠道孔面积逐渐减小至消失时，按压工作，按设定程序进行按压，直至图像中重新出现肠道孔可令胃肠镜镜头通过，此时按压停止，这样便依靠胃肠镜的实时高清图像，利用图像识别算法对术中胃肠镜图像的识别实现了按压的智能化自适应控制。
综上所述，本发明实施例提供了一种胃肠镜检查按压系统100，该胃肠镜检查按压系统100包括多轴移动座10、按压头20、图像识别装置30以及控制器40。按压头20设置于多轴移动座10，且用于被多轴移动座10驱动以实现按压。图像识别装置30与胃肠镜检查设备400和控制器40通信，图像识别装置30用于接收胃肠镜检查设备400传输的实时术中图像；利用图像识别模型对实时术中图像进行肠道孔区域分割得到分割结果，并对分割结果进行判定得到判定结果；若判定结果表征肠道孔区域消失，则发送启动信号至控制器40；若判定结果表征肠道孔区域重新出现，则发送停止信号至控制器40。控制器40与图像识别装置30以及多轴移动座10通信，控制器40用于在接收到启动信号时控制多轴移动座10开启，以及，用于在接收到停止信号时控制多轴移动座10停止；控制器40还用于控制多轴移动座10驱动按压头20逐步按压。
基于上述的胃肠镜检查按压系统100，通过图像识别装置30可以快速准确地识别是否需要进行按压操作，并通过控制器40可以实现自动控制按压，具体地，其通过控制多轴移动座10实现对按压头20的动作，从而实现了在需要的情况对病患200进行合理按压，大大降低了人工强度，患者体验感也得到了提升。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种胃肠镜检查按压系统，其特征在于，包括多轴移动座（10）、按压头（20）、图像识别装置（30）以及控制器（40）；
所述按压头（20）设置于所述多轴移动座（10），且用于被所述多轴移动座（10）驱动以实现按压；
所述图像识别装置（30）与胃肠镜检查设备（400）和所述控制器（40）通信，所述图像识别装置（30）用于接收胃肠镜检查设备（400）传输的实时术中图像；利用图像识别模型对所述实时术中图像进行肠道孔区域分割得到分割结果，并对所述分割结果进行判定得到判定结果；若所述判定结果表征所述肠道孔区域消失，则发送启动信号至所述控制器（40）；若所述判定结果表征所述肠道孔区域重新出现，则发送停止信号至所述控制器（40）；
所述控制器（40）与所述图像识别装置（30）以及所述多轴移动座（10）通信，所述控制器（40）用于在接收到所述启动信号时控制所述多轴移动座（10）开启，以及，用于在接收到所述停止信号时控制所述多轴移动座（10）停止；所述控制器（40）还用于控制所述多轴移动座（10）驱动按压头（20）逐步按压。
2.根据权利要求1所述的胃肠镜检查按压系统，其特征在于，所述多轴移动座（10）包括底座（11）、第一移动座（12）、第一动力源（13）、第二移动座（14）、第二动力源（15）、第三移动座（16）以及第三动力源（17）；
所述第一移动座（12）沿左右方向可移动地设置于所述底座（11），所述第一动力源（13）与所述第一移动座（12）连接，用于驱动所述第一移动座（12）移动；
所述第二移动座（14）沿前后方向可移动地设置于所述第一移动座（12），所述第二动力源（15）与所述第二移动座（14）连接，用于驱动所述第二移动座（14）移动；
所述第三移动座（16）沿上下方向可移动地设置于所述第二移动座（14）；所述第三动力源（17）与所述第三移动座（16）连接，用于驱动所述第三移动座（16）移动；
其中，所述按压头（20）设置于所述第三移动座（16）；所述第一动力源（13）、所述第二动力源（15）以及所述第三动力源（17）均与所述控制器（40）通信。
3.根据权利要求2所述的胃肠镜检查按压系统，其特征在于，所述胃肠镜检查按压系统（100）还包括柔性垫（50），所述柔性垫（50）设置于所述底座（11），所述柔性垫（50）与所述按压头（20）间隔且正对设置，所述柔性垫（50）用于病患（200）背靠，从而使所述病患（200）的腹部朝向所述按压头（20）。
4.根据权利要求1所述的胃肠镜检查按压系统，其特征在于，所述按压头（20）内置有压力传感器（70），所述压力传感器（70）与所述控制器（40）通信，所述控制器（40）用于依据所述压力传感器（70）输出的压力信号控制所述多轴移动座（10）。
5.根据权利要求1-4任一项所述的胃肠镜检查按压系统，其特征在于，所述图像识别模型包括编码器和解码器；
利用图像识别模型对所述实时术中图像进行肠道孔区域分割得到分割结果，包括：
将所述实时术中图像输入所述编码器，利用所述编码器进行特征捕捉，得到多个特征图；
将所述多个特征图输入所述解码器，利用所述解码器聚合不同层次特征，得到所述分割结果。
6.根据权利要求5所述的胃肠镜检查按压系统，其特征在于，所述编码器为ViT网络，所述多个特征图包括第一特征图、第二特征图、第三特征图和第四特征图；
将所述实时术中图像输入所述编码器，利用所述编码器进行特征捕捉，得到多个特征图，包括：
将所述实时术中图像输入所述ViT网络，利用所述ViT网络对所述实时术中图像进行多尺度特征提取及图像通道扩展，得到第一特征图、第二特征图、第三特征图和第四特征图。
7.根据权利要求6所述的胃肠镜检查按压系统，其特征在于，所述实时术中图像为H×W×3，所述第一特征图为H/4×W/4×64，所述第二特征图为H/8×W/8×128，所述第三特征图为H/16×W/16×320，所述第四特征图为H/32×W/32×512；
其中，H为图像高度，W为图像宽度，3、64、128、320和512为图像通道数。
8. 根据权利要求6所述的胃肠镜检查按压系统，其特征在于，所述解码器为MultiASPP网络，所述Multi ASPP网络包括1×1卷积层、第一聚合模块、第二聚合模块；
将所述多个特征图输入所述解码器，利用所述解码器聚合不同层次特征，得到所述分割结果，包括：
将所述第一特征图、所述第二特征图、所述第三特征图和所述第四特征图输入所述Multi ASPP网络，利用所述1×1卷积层对所述第一特征图进行特征提取，得到低层特征图；
利用所述第一聚合模块对所述第二特征图、所述第三特征图和所述第四特征图进行多层次特征聚合，得到高层特征图；
利用所述第二聚合模块对所述低层特征图和所述高层特征图进行不同层次特征聚合，得到所述分割结果。
9.根据权利要求8所述的胃肠镜检查按压系统，其特征在于，所述第一聚合模块包括1×1卷积层、卷积层、2倍双线性插值上采样层、4倍双线性插值上采样层、拼接层和多尺度特征提取模块；
利用所述第一聚合模块对所述第二特征图、所述第三特征图和所述第四特征图进行多层次特征聚合，得到高层特征图，包括：
将所述第二特征图经1×1卷积层进行特征提取，得到处理后的第二特征图；
将所述第三特征图经卷积层调整至通道数与所述第二特征图相同后，再经2倍双线性插值上采样层调整至尺寸与所述第二特征图相同，得到处理后的第三特征图；
将所述第四特征图经卷积层调整至通道数与所述第二特征图相同后，再经4倍双线性插值上采样层调整至尺寸与所述第二特征图相同，得到处理后的第四特征图；
利用拼接层对所述处理后的第二特征图、所述处理后的第三特征图和所述处理后的第四特征图进行拼接处理，得到第一拼接特征图；
将所述第一拼接特征图输入所述多尺度特征提取模块，利用所述多尺度特征提取模块提取不同尺度的特征并增强局部特征后进行拼接处理，得到第二拼接特征图，其中，所述多尺度特征提取模块包括多个不同大小系数的膨胀卷积层和池化层；
将所述第二拼接特征图经1×1卷积层进行特征提取得到所述高层特征图，并将所述高层特征图经2倍双线性插值上采样层调整至尺寸与所述低层特征图相同。
10.根据权利要求8所述的胃肠镜检查按压系统，其特征在于，所述第二聚合模块包括拼接层、特征处理层和2倍双线性插值上采样层；
利用所述第二聚合模块对所述低层特征图和所述高层特征图进行不同层次特征聚合，得到所述分割结果，包括：
利用拼接层对所述低层特征图和所述高层特征图进行拼接处理，得到第三拼接特征图；
将所述第三拼接特征图经特征处理层进行特征提取后，再经2倍双线性插值上采样层调整至尺寸与所述实时术中图像相同，得到所述分割结果。
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