CN117678981A - 一种心内科防止大量出血的介入控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像处理技术领域，且公开了一种心内科防止大量出血的介入控制系统及控制方法，该系统包括：图像采集处理模块，用于实时采集手术过程中的图像，可以对采集到的图像进行预处理和分析；个性化的智能化预警可以基于患者的生理数据、手术过程的关键指标等，实时分析并预测潜在的风险，从而提前发出警报，减少了手术中大出血或其他安全威胁的因素；驱动元件工作时的数据的变化量超出或低于驱动检测单元内设置的值，则驱动检测单元会将异常的数据通过导线传输至报警模块中，利用报警模块发出警报，对医护人员进行及时提醒，使医护人员可以拥有更快反应时间，可以更快的在大出血等情况进行介入。

Description

一种心内科防止大量出血的介入控制系统及控制方法

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体为一种心内科防止大量出血的介入控制系统及控制方法。

背景技术

心脏介入手术中，医生需要通过穿刺体表的血管，将导管送入心脏，并进行特定的操作来诊断和治疗心脏病。在这个过程中，如果操作不当或血管出现损伤，就可能导致大量出血，心内科防止大量出血的介入控制系统是一种用于心脏介入手术的控制系统，其功能是防止手术过程中出现大量出血的情况。

在现有技术中，授权公开号“CN109044472A”公开了一种“一种心内科用智能按压止血装置”；包括监控主机、压力控制器、光发射器、光检测器和按压主体；光检测器接收按压部位的反射光，监控主机根据光检测器的光信号调节压力控制器的压力。本发明采用光学手段对出血进行检测，可以根据出血量调节按压的压力，如果没有出血说明按压力度合适，则不需调整，如果出血较少，则增大按压力度即可；如果出血过多则需要医生进行查看；本发明采用多个按压头进行按压，按压位置更容易固定，避免了容易发生移动的风险；本发明的按压力度可以随着时间减小，从而智能的进行调整，防止对按压位置的进一步伤害。

上述这种“一种心内科用智能按压止血装置”其仍旧存在一些缺点，例如：在进行心脏介入手术的过程中，需要使用报警模块监测手术过程中的异常情况或潜在风险，并在必要时向医生和手术团队发出警报，而现有的警报系统较为简单，且只有基础的灯光，且灯光的种类较为单一，难以根据不同的情况进行预警，减少了医护人员的反应时间，提高了手术中的风险；

为此这里提出了一种心内科防止大量出血的介入控制系统及控制方法，以解决上述产生的问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种心内科防止大量出血的介入控制系统及控制方法，有效的解决了目前市场上的心内科手术时设备的警报装置较为简单，导致医护人员的反应时间降低易导致大量出血情况的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种心内科防止大量出血的介入控制系统及控制方法，所述该系统包括：

图像采集处理模块，用于实时采集手术过程中的图像，可以对采集到的图像进行预处理和分析；

定位模块，用于确定导管的位置，通过设备进行实时监测，提高医生判断导管的位置的准确性；

驱动模块，用于驱动导管推进、旋转操作；

介入部件，介入部件包括介入支架、球囊和扩张器体；

感知模块，用于感知导管头部的物理属性和周围环境。

优选的，所述该介入控制系统还包括控制模块，控制模块用于协调各模块的工作，根据医生输入的指令和各模块的反馈信息，控制导管的操作。

优选的，所述报警模块内设置有震动单元，所述报警模块用于监测手术过程中的异常情况。

优选的，所述图像采集处理模块包括如下工作步骤：

步骤A1、图像获取，通过手术器械或内窥镜等设备，图像采集处理模块获取手术区域的实时图像；

步骤A2、预处理的特性提取，对获取的原始图像进行必要的预处理，包括去噪、增强、对比度调整等，以提高图像质量；

步骤A3、通过处理分析输出，对提取出的结构或特征进行测量和分析，如计算血管的狭窄程度、评估组织病变等，并将处理后的图像实时显示给医生，提供手术区域的清晰视图。

优选的，所述报警模块具备多感知报警模块、实时检测模块方式与个性化报警模块设置。

优选的，所述感知模块包括如下工作步骤：

步骤B1、信号获取与处理：利用手术器械或传感器等，可以从手术区域获取各种信号，如超声波、X射线、心电图等，对信号进行获取，在获取信号后，对信号进行滤波、放大、去噪等处理，以消除原始信号中的噪声和其他干扰因素；

步骤B2、特征提取与分类：通过提取信号中的关键特征，可以将原始数据转化为更易于分析和处理的格式，在提取出信号的特征后，感知模块需要对其进行分类，从分类后的信号中提取关键特征如心脏的跳动频率、血流速度；

步骤B3、控制传输：感知模块内设置有存储单元和信号传输单元，可以将在工作过程中产生的数据进行存储和信号传输，感知模块将实时感知结果反馈给驱动模块，驱动模块根据反馈调整手术器械的位置。

优选的，所述驱动模块内还包括驱动检测单元，驱动检测单元可以实时获取驱动模块的工作数据，具体数据为驱动模块的输入指令、输出运动轨迹、状态信号等。

优选的，所述该介入控制系统中的驱动模块包括如下工作步骤：

步骤C1、接收指令：驱动模块从控制系统接收手术器械的移动指令，这些指令来自于医生手动操作或自动规划的结果；

步骤C2、信号处理：对接收到的指令进行必要的处理，如坐标转换、平滑处理等；

步骤C3、驱动执行：根据处理后的指令，驱动模块通过相应的驱动机构；

步骤C4、反馈与调整：在驱动执行过程中，定位模块实时监测手术器械的位置和姿态，并根据监测过程中得出的反馈信息，医护人员可以及时介入调整该控制系统与驱动模块，以纠正偏差或应对突发情况；

步骤C5、在驱动元件执行的过程中，利用驱动检测单元的设置，可以在驱动元件工作时利用驱动检测单元实时对驱动元件进行检测。

优选的，所述介入支架的表面具有药物层，药物层为抗凝剂、抗炎剂或细胞生长因子中的一种。

一种心内科防止大量出血的介入控制系统的控制方法，所述介入控制系统的控制方法的方法为：

S1、首先在进行消毒麻醉后，对患者皮肤进行穿刺，在穿刺后利用图像采集处理模块与定位模块，可以实时采集手术部位的影像信息；

S2、沿着穿刺导丝置入鞘管，并开始造影，将造影导丝及造影导管通过外鞘送进血管，使用环柄注射器推入造影剂，通过X光透视在电脑屏幕上显示血管形状；

S3、造影完成后送入导引导管及导引导丝，球囊到达预定位置后，医生使用压力泵为球囊加压，将球囊扩张使支架扩大、固定在病变位置，然后退出球囊与导丝，在X线显影下，通过注入造影剂观察，支架释放良好后，退出所有导丝、导管和鞘管；

S4、并在进行手术的过程中，利用具有实时检测模块和个性化报警模块的报警系统进行实时检测，并可以进行实时反馈和分析。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)、在该心内科防止大量出血的介入控制系统及控制方法工作中，个性化的智能化预警可以基于患者的生理数据、手术过程的关键指标等，实时分析并预测潜在的风险，从而提前发出警报，减少了手术中大出血或其他安全威胁的因素；

2)、在该心内科防止大量出血的介入控制系统及控制方法工作中，利用震动单元可以在嘈杂的环境中，或者对于听觉或视觉受损的医护人员进行更有效的对医护人员进行提醒；

3)、在该心内科防止大量出血的介入控制系统及控制方法工作中，在驱动元件工作时利用驱动检测单元进行实时检测，若驱动元件工作时的数据的变化量超出或低于驱动检测单元内设置的值，则驱动检测单元会将异常的数据通过导线传输至报警模块中，利用报警模块发出警报，对医护人员进行及时提醒，使医护人员可以拥有更快反应时间，可以更快的在大出血等情况进行介入；

4)、在该心内科防止大量出血的介入控制系统及控制方法工作中，介入支架的表面具有药物层，药物层为抗凝剂、抗炎剂或细胞生长因子中的一种，通过涂覆在介入支架的表面，可以减少支架植入后的局部生物学反应，减少血栓形成和炎症反应，提高了该心内科心脏介入手术的效果。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的介入控制系统及控制方法中整体流程的结构框图；

图2为本发明的介入控制系统及控制方法中介入部件的结构框图；

图3为本发明的介入控制系统及控制方法中报警模块的结构框图；

图4为本发明的介入控制系统及控制方法中驱动部件的结构框图。

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1

本实施例，由图1-图4给出，本发明提供如下技术方案：

一种心内科防止大量出血的介入控制系统，该系统包括：

图像采集处理模块，用于实时采集手术过程中的图像，可以对采集到的图像进行预处理和分析；

定位模块，用于确定导管的位置，通常通过X射线或其他影像设备进行实时监测，提高医生判断导管的位置的准确性；

驱动模块，用于驱动导管推进、旋转操作，以改变导管头部的方向和位置，使其到达目标位置；

介入部件，介入部件包括介入支架、球囊和扩张器体；

感知模块，用于感知导管头部的物理属性和周围环境，如温度、压力、流量等，以及周围组织对导管的反作用力，便于医生更好地了解导管周围的情况。

进一步较佳实施例中，该介入控制系统还包括控制模块，控制模块用于协调各模块的工作，根据医生输入的指令和各模块的反馈信息，控制导管的操作。

进一步较佳实施例中，报警模块内设置有震动单元，报警模块用于监测手术过程中的异常情况，如导管温度过高、压力异常等，当出现异常情况时，及时发出警报，提醒医生采取相应措施。

进一步较佳实施例中，该图像采集处理模块包括如下工作步骤：

步骤A1、图像获取，通过手术器械或内窥镜等设备，图像采集处理模块获取手术区域的实时图像；

步骤A2、预处理的特性提取，对获取的原始图像进行必要的预处理，包括去噪、增强、对比度调整等，以提高图像质量；

步骤A3、通过处理分析输出，对提取出的结构或特征进行测量和分析，如计算血管的狭窄程度、评估组织病变等，并将处理后的图像实时显示给医生，提供手术区域的清晰视图。

进一步较佳实施例中，报警模块具备多感知报警模块、实时检测模块方式与个性化报警模块设置，个性化智能化预警可以基于患者的生理数据、手术过程的关键指标等，实时分析并预测潜在的风险，震动单元可以在警报发出的产生震动，可以更有效的对医护人员进行提醒，通过实时检测模块的实时反馈和分析，通过实现数据的实时共享和同步，进一步提高预警系统的实时性和准确性，可以提高医护人员的响应时间。

进一步较佳实施例中，该感知模块包括如下工作步骤：

步骤B1、信号获取与处理：利用手术器械或传感器等，可以从手术区域获取各种信号，如超声波、X射线、心电图等，对信号进行获取，在获取信号后，对信号进行滤波、放大、去噪等处理，以消除原始信号中的噪声和其他干扰因素；

步骤B2、特征提取与分类：通过提取信号中的关键特征，可以将原始数据转化为更易于分析和处理的格式，在提取出信号的特征后，感知模块需要对其进行分类，从分类后的信号中提取关键特征如心脏的跳动频率、血流速度；

步骤B3、控制传输：感知模块内设置有存储单元和信号传输单元，可以将在工作过程中产生的数据进行存储和信号传输，感知模块将实时感知结果反馈给驱动模块，驱动模块根据反馈调整手术器械的位置。

进一步较佳实施例中，驱动模块内还包括驱动检测单元，驱动检测单元可以实时获取驱动模块的工作数据，具体数据为驱动模块的输入指令、输出运动轨迹、状态信号等。

进一步较佳实施例中，该介入控制系统中的驱动模块包括如下工作步骤：

步骤C1、接收指令：驱动模块从控制系统接收手术器械的移动指令，这些指令来自于医生手动操作或自动规划的结果；

步骤C2、信号处理：对接收到的指令进行必要的处理，如坐标转换、平滑处理等，以确保手术器械的精确和稳定运动；

步骤C3、驱动执行：根据处理后的指令，驱动模块通过相应的驱动机构，如电机、气动装置等，产生必要的动力来驱动手术器械；

步骤C4、反馈与调整：在驱动执行过程中，定位模块实时监测手术器械的位置和姿态，并根据监测过程中得出的反馈信息，医护人员可以及时介入调整该控制系统与驱动模块，以纠正偏差或应对突发情况；

步骤C5、在驱动元件执行的过程中，利用驱动检测单元的设置，可以在驱动元件工作时利用驱动检测单元实时对驱动元件进行检测。

进一步较佳实施例中，介入支架的表面具有药物层，药物层为抗凝剂、抗炎剂或细胞生长因子中的一种，通过涂覆在介入支架的表面，可以减少支架植入后的局部生物学反应，减少血栓形成和炎症反应。

实施例2

本实施例2提供了一种心内科防止大量出血的介入控制系统及控制方法，用于更好地对上述实施例1提供的心内科防止大量出血的介入控制系统及控制方法的工作过程或原理作进一步的说明，其具体如下：

一种心内科防止大量出血的介入控制系统的控制方法，介入控制系统的控制方法的方法为：

S1、首先在进行消毒麻醉后，对患者皮肤进行穿刺，在穿刺后利用图像采集处理模块与定位模块，可以实时采集手术部位的影像信息，并将处理后的图像信息反馈给医生，并通过监测导管的位置信息，提高医生精确控制导管的位置和方向性；

S2、沿着穿刺导丝置入鞘管，并开始造影，将造影导丝及造影导管通过外鞘送进血管，使用环柄注射器推入造影剂，通过X光透视在电脑屏幕上显示血管形状，此时通过控制模块与驱动模块可以整合所有信息，协调各模块的工作，并利用驱动模块根据医生的指令提供动力支持，驱动导管进行操作；

在驱动元件工作前，首先对驱动元件工作时的数据进行预输入，并对数据进行存储，存储后在驱动元件工作时利用驱动检测单元进行实时检测，若驱动元件工作时的数据的变化量超出或低于驱动检测单元内设置的值，则驱动检测单元会将异常的数据通过导线传输至报警模块中，利用报警模块发出警报，对医护人员进行及时提醒；

S3、造影完成后送入导引导管及导引导丝，球囊到达预定位置后，医生使用压力泵为球囊加压，将球囊扩张使支架扩大、固定在病变位置，然后退出球囊与导丝，在X线显影下，通过注入造影剂观察，支架释放良好后，退出所有导丝、导管和鞘管；

S4、并在进行手术的过程中，利用具有实时检测模块和个性化报警模块的报警系统进行实时检测，个性化智能化预警可以基于患者的生理数据、手术过程的关键指标等，实时分析并预测潜在的风险，从而提前发出警报，且在嘈杂的环境中，或者对于听觉或视觉受损的医护人员，利用震动单元，可以在警报发出的产生震动，可以更有效的对医护人员进行提醒，通过实时反馈和分析，通过实现数据的实时共享和同步，进一步提高预警系统的实时性和准确性，可以提高医护人员的响应时间，减少大量出血情况的发生。

需要进行说明的时：本发明中未进行详细说明的内容为现有技术，可以根据实际需求选择相对应的型号，上述零件内部构造以及运行原理亦属于本领域技术人员的公知常识，对此不作过多阐述。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种心内科防止大量出血的介入控制系统，其特征在于，该系统包括：

图像采集处理模块，用于实时采集手术过程中的图像，可以对采集到的图像进行预处理和分析；

定位模块，用于确定导管的位置，通过设备进行实时监测，提高医生判断导管的位置的准确性；

驱动模块，用于驱动导管进行位置、角度的调节；

介入部件，介入部件包括介入支架、球囊和扩张器体；

感知模块，用于感知导管头部的物理属性和周围环境。

2.根据权利要求1所述的一种心内科防止大量出血的介入控制系统，其特征在于：还包括控制模块，所述控制模块用于协调各模块之间的工作，并根据医生输入的指令和各模块的反馈信息，控制导管的操作。

3.根据权利要求2所述的一种心内科防止大量出血的介入控制系统，其特征在于：该系统内还设置有报警模块，所述报警模块用于监测手术过程中的异常情况。

4.根据权利要求3所述的一种心内科防止大量出血的介入控制系统，其特征在于：所述图像采集处理模块在工作时，包括如下工作步骤：

步骤A1、图像获取，通过手术器械或内窥镜等设备，图像采集处理模块获取手术区域的实时图像；

步骤A2、预处理的特性提取，对获取的原始图像进行必要的预处理，包括去噪、增强、对比度调整等，以提高图像质量；

步骤A3、通过处理分析输出，对提取出的结构或特征进行测量和分析，如计算血管的狭窄程度、评估组织病变等，并将处理后的图像实时显示给医生，提供手术区域的清晰视图。

5.根据权利要求4所述的一种心内科防止大量出血的介入控制系统，其特征在于：所述报警模块内设置有震动单元，所述报警模块具备多感知报警模块、实时检测模块方式与个性化报警模块设置。

6.根据权利要求5所述的一种心内科防止大量出血的介入控制系统，其特征在于：所述感知模块在工作时，包括如下工作步骤：

步骤B1、信号获取与处理：利用手术器械或传感器等，可以从手术区域获取各种信号，如超声波、X射线、心电图等，对信号进行获取，在获取信号后，对信号进行滤波、放大、去噪等处理，以消除原始信号中的噪声和其他干扰因素；

步骤B2、特征提取与分类：通过提取信号中的关键特征，可以将原始数据转化为更易于分析和处理的格式，在提取出信号的特征后，感知模块需要对其进行分类，从分类后的信号中提取关键特征如心脏的跳动频率、血流速度；

步骤B3、控制传输：感知模块内设置有存储单元和信号传输单元，可以将在工作过程中产生的数据进行存储和信号传输，感知模块将实时感知结果反馈给驱动模块，驱动模块根据反馈调整手术器械的位置。

7.根据权利要求6所述的一种心内科防止大量出血的介入控制系统，其特征在于：所述驱动模块内还包括驱动检测单元，所述驱动检测单元用于实时获取驱动模块的工作数据，具体数据为驱动模块的输入指令、输出运动轨迹、状态信号等。

8.根据权利要求7所述的一种心内科防止大量出血的介入控制系统，其特征在于：所述驱动模块工作时，包括如下工作步骤：

步骤C1、接收指令：驱动模块从控制系统接收手术器械的移动指令，这些指令来自于医生手动操作或自动规划的结果；

步骤C2、信号处理：对接收到的指令进行必要的处理，如坐标转换、平滑处理等；

步骤C3、驱动执行：根据处理后的指令，驱动模块通过相应的驱动机构；

步骤C4、反馈与调整：在驱动执行过程中，定位模块实时监测手术器械的位置和姿态，并根据监测过程中得出的反馈信息，医护人员可以及时介入调整该控制系统与驱动模块，以纠正偏差或应对突发情况；

步骤C5、在驱动元件执行的过程中，利用驱动检测单元的设置，可以在驱动元件工作时利用驱动检测单元实时对驱动元件进行检测。

9.根据权利要求8所述的一种心内科防止大量出血的介入控制系统，其特征在于：所述介入支架的表面具有药物层，所述药物层为抗凝剂、抗炎剂或细胞生长因子中的一种。

10.一种心内科防止大量出血的介入控制系统的控制方法，基于权利要求1-9中任意一项所述的一种心内科防止大量出血的介入控制系统中，其特征在于：该介入控制系统的控制方法的方法包括如下步骤：

S1、首先在进行消毒麻醉后，对患者皮肤进行穿刺，在穿刺后利用图像采集处理模块与定位模块，可以实时采集手术部位的影像信息；

S2、沿着穿刺导丝置入鞘管，并开始造影，将造影导丝及造影导管通过外鞘送进血管，使用环柄注射器推入造影剂，通过X光透视在电脑屏幕上显示血管形状；

S3、造影完成后送入导引导管及导引导丝，球囊到达预定位置后，医生使用压力泵为球囊加压，将球囊扩张使支架扩大、固定在病变位置，然后退出球囊与导丝，在X线显影下，通过注入造影剂观察，支架释放良好后，退出所有导丝、导管和鞘管；

S4、并在进行手术的过程中，利用具有实时检测模块和个性化报警模块的报警系统进行实时检测，并可以进行实时反馈和分析。