TW202144560A - 具影像觀測之檢體採樣系統及其方法 - Google Patents

具影像觀測之檢體採樣系統及其方法 Download PDF

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Abstract

一種用於牙科、耳鼻喉科、急診室等診療環境之檢體採樣系統及其方法,包含:一採檢棒連接一顯示設備或一穿戴隨身設備,採檢棒上具有一採檢棒固定座可裝置病毒專用咽喉拭子或是棉花棒,並且設置LED鏡頭組,可擷取口腔內部資料並傳輸於該顯示設備,藉以觀察口腔內影像。採檢棒固定座具有壓力檢測功能可供顯示壓力數值,進行口腔黏膜檢查時,可藉由數字顯示標示硬塊區。影像會記錄於儲存媒體中,可供患者了解或與其他會診醫師進一步診斷。顯示設備包含:顯示器、連接控制器及一資料庫系統,其中控制器執行採檢棒的圖像校準,資料庫系統包含自適應的類神經網路系統,可有效辨識口腔病變資料並且提供採樣與治療方案。

Description

具影像觀測之檢體採樣系統及其方法
本發明是有關一種用於牙科、耳鼻喉科、急診室等診療環境之檢體採樣系統及其方法,尤指一種藉由影響觀測檢查口腔黏膜病變之方法。
習用之口腔黏膜檢查技術是由醫護人員以目視或簡單器具接觸口腔黏膜例如棉花棒等物沾附口腔黏膜後,觀察有無疑似癌前病變或癌症的病兆,惟查,此種檢驗方法不僅判斷準確度低也容易使醫療人員暴露在感染的風險中,而且也沒有客觀紀錄可供日後診斷分析。
微生物研究檢驗除了提供正確的研究數據與檢驗結果之外也應注意在研究檢驗過程中所伴隨發生的環境汙染(contamination)與感染的危險(biohazard),尤其是含有高度危險性病原體的檢體。因此在處理檢體或病原微生物時除了提高檢測效率與準確度外也應熟知防止感染的方法及制訂一些防止汙染的設施。如採樣廢棄物處理不當不只會感染實驗者,同時也會使第一線醫療人員受到感染或汙染周遭環境之風險。
習用之檢體採樣方法,尤其是痰檢體之採樣最為困難;不是收集量過少,就是所採之檢體接觸到不當部位而受到唾液或其他分泌物汙染,降低採樣有效性,導致需要多次採樣,增加採檢風險。
本發明之一目的在提供一種具有影像觀測的口腔黏膜檢查系統,可協助早期發現口腔病變。包含一採檢棒連接一穿戴裝置或連接一顯示設備,採檢棒可裝置病毒專用咽喉拭子或是棉花棒,並且設置LED鏡頭組,可擷取口腔內部資料並傳輸於該顯示設備,藉以觀察口腔內影像。採檢棒座具有壓力檢測功能可供顯示和紀錄壓力數值,進行口腔黏膜檢查時,可藉由數字顯示標示硬塊區。
本發明之另一目的在提供一種口腔檢體影像辨識系統,該口腔檢體影像辨識系統提供使用者取得較佳的口腔影像以進行辨識,其包含:一顯示設備具備顯示器、連接控制器及一資料庫系統,其中控制器執行採檢棒的圖像校準,資料庫系統包含自適應的類神經網路系統,可有效辨識口腔病變資料並且提供採樣與治療建議。
本發明之另一目的在提供一種較佳的檢體採樣方法,透過上述影像擷取與自適應類神經網路系統,對病變特徵進行比對,提供使用者快速且準確判斷病徵。用以檢查耳、鼻、咽喉的局部變化,如:扁桃腺炎、咽喉發炎、中耳炎、耳膜發炎、鼻炎、鼻中膈彎曲、各式表淺黏膜病變、頸部腫瘤等初步篩檢。
本發明揭示一種具影像觀測之檢體採樣系統,包含︰一採檢棒選擇連接一顯示設備或一穿戴隨身設備,其中該採檢棒包含:一檢測儀及一LED鏡頭組,該採檢棒前端凸出部分為該檢測儀,該LED鏡頭組設置在檢測儀前端用以擷取口腔內部資料,並且將該資料傳輸至該顯示設備或該穿戴隨身設備,藉以觀察口腔內影像並顯示採樣建議值。
較佳者,更包含一資料庫系統,該資料系統建置在雲端、該顯示設備或該穿戴隨身設備,該資料庫系統用以比對口腔內影像與資料庫系統之間差異,並提示或顯示採樣建議值。
較佳者,該採檢棒之檢測儀套上單次使用之隔離套。
較佳者,該採檢棒設置一採檢棒固定座可裝置病毒專用咽喉拭子或棉花棒。
較佳者,該採檢棒固定座連接設置一壓力感測器一壓力指示燈及一狀態顯示幕,用以顯示壓力值。
較佳者,該顯示設備或該穿戴隨身設備設置一記憶卡槽。
較佳者,該記憶卡槽包含:一塑膠體、一彈出機構,與該採檢棒連接,隨時記錄儲存該LED鏡頭組所擷取之影像以及壓力數據。
較佳者,該採檢棒設置一線路插孔,該線路插孔與該顯示設備或一通信設備線路連接。
較佳者,該採檢棒設置一狀態顯示幕,顯示由一處理器所提供之資料並與該壓力感測器連接,可顯示壓力數值。
較佳者,該顯示設備包含:一顯示器、一連接裝置一控制器以及一開關,該連接裝置與該採檢棒連接,該控制器控制顯示器和連接裝置,通過採檢棒接收到的信號圖像被顯示在顯示器上,該開關可調整顯示器之顯示影像。
較佳者,該控制器具有一信號處理單元,對採檢棒擷取圖像重新計算進行處理後輸入相位差誤差計算相似度總和,控制該資料庫系統。
較佳者,該資料庫系統連接該採檢棒執行多層圖像編碼對採檢棒所擷取的圖像進行校準,包括接收可指示採檢棒的採樣偏移的採樣柵格資料與資料庫進相關聯的採樣校準比對,基於從自適應類神經網路訓練得到的一個或多個自適應系統神經元來確定所需特徵。
較佳者,該資料庫系統可儲存姓名、年齡、聯繫方式等個人基本信息與醫療數據,包含健康檢查報表,進一步存儲包括由該採檢棒採集的當次與歷次圖像、資料,包括使用該採檢棒所執行的檢查結果,包含:口腔病變,採集位置、壓力值及體溫。
較佳者,該資料庫系統包含:一管理系統,允許一對多之分佈方法,有效的保存多個數據並且向多個管理者傳送所接收的數據,並隨時在該顯示設備上調閱。
本發明揭示一種檢體採樣方法,其包含:一採集棒連接一顯示幕,其中該採集棒可擷取口腔內影像圖形並收集採檢壓力數值,將圖形資料及壓力數值傳輸至一資料庫系統;該資料庫系統包含:一第一模組將圖形資料轉換為RGB參數、一第二模組將RGB參數及壓力數值轉換為特徵向量、一類神經網路接收該特徵向量加上權重與現存資料比對後生成一神經元, 該數個神經元生成連結建立新的類神經網路系統後輸出自動判讀之參數與預測結果於顯示幕。
較佳者,其中該圖形與一機器學習演算法結合,以產生一資料加入該神經網路中確定型樣。
較佳者,其中該資料庫系統預設一編輯器可以檢查、測試反饋的樣本結果,由該資料庫系統透過該類神經網路自動計算出所確定之部分或全部態樣。
有關本發明之相關申請專利特色與技術內容,在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。
參照圖1,本發明揭示一種具影像觀測之檢體採樣系統及其方法,該採樣系統包含一採檢棒1,選擇電路連接一顯示設備2或一穿戴隨身裝置3。其中顯示設備2或穿戴隨身裝置3系用以供電給該採檢棒1。顯示設備2可以顯示影像並傳影像到雲端,而穿戴隨身裝置3具備無線傳輸,傳輸影像給接收裝置或是移動裝置,例如:手機或平板。
該採檢棒1包含一本體11具有一手持部供使用者拿取;該本體11前端頂部開設一採檢棒固定座12可裝置病毒專用咽喉拭子(圖略)或是棉花棒;一檢測儀13,該檢測儀13端部設置一LED鏡頭組14,該LED鏡頭組14可照明並擷取口腔內部資料並傳輸顯示於顯示設備2,藉以觀察口腔內影像。該採檢棒固定座12內設置一壓力感測器以感測咽喉拭子(圖略)或是棉花棒接觸口腔內時計算其壓力值。該本體11側邊設置一壓力指示燈15,與該壓力感測器電路導通,例如使用者使用棉花棒輕壓採集口內細胞、唾液時,當壓力指示燈15感應到受力值超過標準值,將自動亮燈,及早提醒使用者發現,避免施力過大。採檢棒更包含:一線路插孔17,與該顯示設備2線路連接。採檢棒本體11正面開設一狀態顯示幕18,顯示由一處理器所提供之資料並與該壓力感測器連接,可顯示壓力數值,讓採檢者了解目前的採檢壓力,可供確認是否為硬塊。
該顯示設備2包含:一顯示器21、一連接裝置22以及一控制器(圖略),該連接裝置22與線路插孔17連接,該控制器控制顯示器21和連接裝置22,通過採檢棒1接收到的信號圖像被顯示在顯示器21上,其中該控制器具有一信號處理單元,與一資料庫系統同步配置為對從採檢棒1所擷取的相位差圖像重新計算進行處理後輸入相位差誤差計算相似度總和,通過增益倍數內插方法的內插值和通過合成比控制多個對象,包括至少一應用程式、一資料庫系統以及顯示在顯示器22上的圖像。該資料系統建置在雲端、該顯示設備2或該穿戴隨身設備3,該資料庫系統用以比對口腔內影像與資料庫系統之間差異,並提示或顯示建議值。
該顯示設備2更包含一開關23可調整顯示器21之顯示影像,一資料庫系統連接該採檢棒1。於本實施例中控制器可執行多層圖像編碼對採檢棒1所擷取的圖像進行校準,可以包括接收可指示採檢棒1的採樣偏移的採樣柵格資料與資料庫進相關聯的採樣校準比對,包括基於從自適應類神經網路訓練得到的一個或多個自適應。此外,該顯示設備2具有一記憶卡槽24,包含:一塑膠體、一彈出機構,塑膠體可裝設記憶卡或各種類型的記憶裝置,與該檢測儀13電路導通,隨時記錄該LED鏡頭組14所擷取之影像。記憶裝置可包含CF卡(compact flash)、多媒體卡(multimedia card,MMC)、智能媒體卡(smart media ard,SMC)、保全數位(secure digital,SD)卡及其類似。主機具備螢幕和網路通訊裝置,可以供電給探棒,顯示影像並傳影像到雲端
該穿戴隨身裝置3具有一連接裝置32及一記憶卡槽34,其中該穿戴隨身裝置3透過無線傳輸傳輸影像給接收裝置或是移動裝置,例如:手機或平板。上述的無線傳輸方式可以為任何足以滿足傳輸影像所需條件之數位通訊方式,例如: 無線區域網絡(WLAN),、無線保真(WiFi,Wireless Fidelity)、超寬頻技術UWB其中之一者。該連接裝置32與該採檢棒1之線路插孔17連接,藉此供電給該採檢棒1。一記憶卡槽34,包含一塑膠體、一彈出機構,塑膠體可裝設記憶卡或各種類型的記憶裝置,與該檢測儀13電路導通,隨時記錄該LED鏡頭組14所擷取之影像。記憶裝置可包含CF卡(compact flash)、多媒體卡(multimedia card,MMC)、智能媒體卡(smart media ard,SMC)、保全數位(secure digital,SD)卡及其類似。
資料庫系統可包括與患者有關的各種數據與治療方案,數據可以是姓名、年齡、聯繫方式,等個人基本信息或是醫療數據,例如健康檢查報表,是否藥物過敏等。資料庫系統可以進一步存儲包括由採檢棒1採集的當次與歷次圖像、資料,包括使用採檢棒1所執行的檢查結果(如口腔病變、採集位置、壓力值及體溫等。資料庫系統進一步包括管理系統,管理系統設定多個管理者用來管理案治療方案。
資料庫系統允許一對多之分佈方法,數據可以由資料庫統從一個患者位置接收並且由資料庫系統向多個使用者位置傳輸,因此能夠提供多於一個管理者的人員使用,提供遠端共同診療(照片及影像),其所傳送的數據可以有效的保存在資料庫系統中,並且管理系統可以向多個管理者傳送所接收的數據,並隨時於顯示設備2上調閱,在一些情況下,管理系統可以管理其他雜項事務,如預約患者的時間安排等,治療行程安排等。
於操作時,先清潔消毒各部器具,於採檢棒固定座12插入病毒專用咽喉拭子或棉花棒,大約決定取樣部位後,將檢測儀13套上單次使用之隔離套,深入口腔內部進行檢查,擷取口腔內影像並將圖形資料無線傳輸至該資料庫系統(圖略) 輸入由該檢測儀13擷取之圖形,將處理後之RGB向量特徵傳輸至一類神經網路,建立新的神經元,與資料庫中的參數進行比對,作為新增神經元的新增函數,產生新的判讀參數與預測結果,以圖形結果顯示採樣位置建議值,使用者並在本體提供之光線充足下,依照建議位置以拭子之棉棒探入口腔內採集舌內或咽喉檢體,或是以棉花棒接觸口腔內之表面,觀察壓力數值以檢測是否有異常之硬塊。
參照圖2,本發明一種檢體採樣方法,可智慧學習並顯示採樣之建議強度值供醫檢人員參考,借助於類神經網路自動計算系統採樣以及管理檢測數據,自動產生檢測結果,從而直接實現對各種口腔疾病種類與性質的分析與診斷,依照前述方法之實施步驟如下:
S1:透過採集棒1擷取口腔內影像圖形並收集採檢壓力數值,將圖形資料及壓力數值傳輸至該顯示幕2內附載之資料庫系統。
S2:藉由資料庫系統內第一模組將圖形資料轉換為RGB參數。
S3:第二模組將RGB參數及壓力數值轉換為特徵向量。
S4:將該特徵向量傳輸至一類神經網路。
S5:該類神經網路比對現存之資料庫參數並加入權重,產生一神經元。
S6:數個神經元生成連結建立新的類神經網路系統。
S7:該類神經網路系統輸出自動判讀之參數與預測結果於顯示幕上。
於本實施例中,使用者根據需要,可以將一擷取到的圖形樣本與該機器學習演算法結合,以產生一資料加入類神經網路中確定型樣。預設一編輯器可以檢查、測試反饋的樣本結果,由該資料庫系統透過神經網路之自動化部分計算出所確定之部分或全部態樣,然後該神經系統自動擴增後做出病徵之預設與判斷。
惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1:採檢棒 11:本體 12:採檢棒固定座 13:檢測儀 14:LED鏡頭組 15:壓力指示燈 17:線路插孔 18:狀態顯示幕 2:顯示設備 21:顯示器 22:連接裝置 23:開關 24:記憶卡槽 3:穿戴隨身裝置 32:連接裝置 34:記憶卡槽 S1-S7:步驟
圖1是一示意圖,說明本發明具影像觀測之檢體採樣系統;及 圖2是一示意圖,說明本發明具影像觀測之檢體採樣系統之方法。
1:採檢棒
11:本體
12:採檢棒固定座
13:檢測儀
14:LED鏡頭組
15:壓力指示燈
17:線路插孔
18:狀態顯示幕
2:顯示設備
21:顯示器
22:連接裝置
23:開關
24:記憶卡槽
3:穿戴隨身裝置
32:連接裝置
34:記憶卡槽

Claims (17)

  1. 一種具影像觀測之檢體採樣系統,包含︰ 一採檢棒選擇連接一顯示設備或一穿戴隨身設備,其中該採檢棒包含一檢測儀及一LED鏡頭組,該採檢棒前端凸出部分為該檢測儀,該LED鏡頭組設置在檢測儀前端用以擷取口腔內部資料,並且將該資料傳輸至該顯示設備或該穿戴隨身設備,藉以觀察口腔內影像並顯示採樣建議值。
  2. 一種具影像觀測之檢體採樣系統,更包含一資料庫系統,該資料系統建置在雲端、該顯示設備或該穿戴隨身設備,該資料庫系統用以比對口腔內影像與資料庫系統之間差異,並提示或顯示採樣建議值。
  3. 如請求項1所述之具影像觀測之檢體採樣系統,其中該採檢棒之檢測儀套上單次使用之隔離套。
  4. 如請求項1所述之具影像觀測之檢體採樣系統,其中該採檢棒設一採檢棒固定座可裝置病毒專用咽喉拭子或棉花棒。
  5. 如請求項2所述之具影像觀測之檢體採樣系統,其中該採檢棒固定座連接設置一壓力感測器一壓力指示燈及一狀態顯示幕,用以顯示壓力值。
  6. 如請求項1所述之具影像觀測之檢體採樣系統,其中該顯示設備或該穿戴隨身設備設置一記憶卡槽。
  7. 如請求項5所述之具影像觀測之檢體採樣系統,其中該記憶卡槽包含:一塑膠體、一彈出機構,與該採檢棒連接,隨時記錄儲存該LED鏡頭組所擷取之影像以及壓力數據。
  8. 如請求項1所述之具影像觀測之檢體採樣系統,其中該採檢棒設置一線路插孔,該線路插孔與該顯示設備或一通信設備線路連接。
  9. 如請求項1所述之具影像觀測之檢體採樣系統,其中該採檢棒設置一狀態顯示幕,顯示由一處理器所提供之資料並與該壓力感測器連接,可顯示壓力數值。
  10. 如請求項2所述之具影像觀測之檢體採樣系統,其中該顯示設備包含:一顯示器、一連接裝置一控制器以及一開關,該連接裝置與該採檢棒連接,該控制器控制顯示器和連接裝置,通過採檢棒接收到的信號圖像被顯示在顯示器上,該開關可調整顯示器之顯示影像。
  11. 如請求項9所述之具影像觀測之檢體採樣系統,其中該控制器具有一信號處理單元,對採檢棒擷取圖像重新計算進行處理後輸入相位差誤差計算相似度總和,控制該資料庫系統。
  12. 如請求項2所述之具影像觀測之檢體採樣系統,其中該資料庫系統連接該採檢棒執行多層圖像編碼對採檢棒所擷取的圖像進行校準,包括接收可指示採檢棒的採樣偏移的採樣柵格資料與資料庫進相關聯的採樣校準比對,基於從自適應類神經網路訓練得到的一個或多個自適應系統神經元來確定所需特。
  13. 如請求項2所述之具影像觀測之檢體採樣系統,其中該資料庫系統可儲存姓名、年齡、聯繫方式等個人基本信息與醫療數據,包含健康檢查報表,進一步存儲包括由該採檢棒採集的當次與歷次圖像、資料,包括使用該採檢棒所執行的檢查結果,包含:口腔病變、採集位置、壓力值及體溫。
  14. 如請求項2所述之具影像觀測之檢體採樣系統,其中該資料庫系統包含:一管理系統,允許一對多之分佈方法,有效的保存多個數據並且向多個管理者傳送所接收的數據,並隨時在該顯示設備上調閱。
  15. 一種檢體採樣方法,其包含: 一採集棒連接一顯示幕,其中該採集棒可擷取口腔內影像圖形並收集採檢壓力數值,將圖形資料及壓力數值傳輸至一資料庫系統;該資料庫系統包含:一第一模組將圖形資料轉換為RGB參數、一第二模組將RGB參數及壓力數值轉換為特徵向量、一類神經網路接收該特徵向量加上權重與現存資料比對後生成一神經元, 該數個神經元生成連結建立新的類神經網路系統後輸出自動判讀之參數與預測結果於顯示幕。
  16. 如請求項15所述之檢體採樣方法,其中該圖形與一機器學習演算法結合,以產生一資料加入該神經網路中確定型樣。
  17. 如請求項15所述之檢體採樣方法,其中該資料庫系統預設一編輯器可以檢查、測試反饋的樣本結果,由該資料庫系統透過該類神經網路自動計算出所確定之部分或全部態樣。
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