本发明涉及医疗设备控制系统的,具体涉及一种用于胃肠道疾病诊断的智能内窥镜控制系统。
背景技术:
1、胃肠道疾病诊断是指通过各种医学手段和技术来检测和识别胃肠道包括食道、胃、小肠、大肠和直肠中存在的疾病和症状。智能内窥镜控制系统是一种结合了先进的机器人技术、人工智能和内窥镜技术的系统,用于辅助和改进内窥镜检查和手术。内窥镜是一种用于检查人体内部器官和腔道的医疗设备。它通过一个细长、柔软的管子插入人体,通过内置的光源和摄像头将内部图像传输到外部显示器上,使医生能够直接观察到身体内部的情况。内窥镜可以用于诊断和治疗多种疾病,特别是胃肠道、呼吸道、泌尿道等部位的疾病。
2、现在已经开发出了很多内窥镜控制系统,经过我们大量的检索与参考,发现现有技术的内窥镜控制系统有如公开号为cn111728572a、cn115300110a、cn113576377a、ep3903662a1、us20180014716a1、jpwo2019123796a1所公开的内窥镜控制系统,这些内窥镜控制系统一般包括:实时数据获取终端、数据分析终端和内窥镜控制终端;实时数据获取终端用于实时获取内窥镜的工作数据和人体内部数据;数据分析终端用于根据工作数据和人体内部数据进行数据分析;内窥镜控制终端用于控制内窥镜的镜头端;内窥镜控制终端用于根据数据分析结果进行内窥镜控制调节。由于上述的内窥镜控制系统的控制模式较为单一,不利于快捷高效地对病人完成内窥镜检查,而且易于伤害病人的喉咙或内部器官,造成了系统对病人进行检查时检查质量下降的缺陷。
技术实现思路
1、本发明的目的在于,针对上述内窥镜控制系统存在的不足,提出一种用于胃肠道疾病诊断的智能内窥镜控制系统。
2、本发明采用如下技术方案:
3、一种用于胃肠道疾病诊断的智能内窥镜控制系统,包括内窥镜终端、智能辅助导航终端、力反馈控制终端、伤害病人预警终端和控制指令管理终端;所述内窥镜终端用于将镜头端从病人的口部探入病人体内并移动至病患位置进行内窥检查;所述智能辅助导航终端用于为所述内窥镜终端的镜头端规划探入路径,生成路径规划指令;所述力反馈控制终端用于为所述内窥镜终端镜头端的动力进行智能调整,生成力反馈动力控制指令;所述伤害病人预警终端用于对所述内窥镜终端在病人内部的镜头端进行监测并分析,生成伤害病人应急指令;所述控制指令管理终端用于管理并执行路径规划指令、力反馈动力控制指令和伤害病人应急指令;
4、所述控制指令管理终端包括基础控制指令管理模块、导航指令管理模块、力反馈控制指令管理模块和应急指令管理模块;所述基础控制指令管理模块用于管理并执行医生操控所述内窥镜终端时产生的基础控制指令;所述导航指令管理模块用于管理和执行路径规划指令;所述力反馈控制指令管理模块用于管理和执行力反馈动力控制指令;所述应急指令管理模块用于管理和执行伤害病人应急指令。
5、可选的,所述智能辅助导航终端包括路线规划模块、位置更新模块和路径规划指令生成模块;所述路线规划模块用于根据来自所述镜头端定位传感器的位置信息和障碍物传感器的障碍物信息生成路线规划信息;所述位置更新模块用于根据路线规划信息生成位置更新信息;所述路线规划指令生成模块用于根据路线规划信息和位置更新信息生成路线规划指令。
6、可选的,所述路线规划模块包括位置信息获取子模块、障碍物信息获取子模块、路径规划分析子模块和路径规划信息生成子模块;所述位置信息获取子模块用于获取来自所述镜头端定位传感器的位置信息;所述障碍物信息获取子模块用于获取来自所述镜头端的障碍物传感器的障碍物信息;所述路径规划分析子模块用于根据位置信息和障碍物信息计算路径规划数据;所述路径规划信息生成子模块用于根据路径规划数据生成路径规划信息。
7、可选的,所述位置更新模块包括路线规划信息读取子模块、位置更新计算子模块和位置更新信息生成子模块;所述路线规划信息读取子模块用于读取来自所述路径规划信息生成子模块的路径规划信息;所述位置更新计算子模块用于根据路径规划信息计算位置更新数据;所述位置更新信息生成子模块用于根据位置更新数据生成位置更新信息。
8、可选的,所述力反馈控制终端包括动力数据获取模块、力反馈控制模块和力反馈动力控制指令生成模块;所述动力数据获取模块用于获取来自所述内窥镜终端的镜头端的推力信息;所述力反馈控制模块用于根据推力信息生成力反馈控制数据;所述力反馈动力控制指令生成模块用于根据力反馈控制数据生成力反馈动力控制指令。
9、可选的,所述动力数据获取模块包括设定推力获取子模块和实际推力获取子模块;所述设定推力获取子模块用于获取由医生在操作系统设定的设定推力;所述实际推力获取子模块用于获取来自所述镜头端的力传感设备的实际推力。
10、可选的,所述力反馈控制模块包括控制输出计算子模块、调整推力子模块和力反馈控制数据输出子模块;所述控制输出计算子模块用于根据设定推力和实际推力计算控制输出;所述调整推力子模块用于根据控制输出和实际推力计算调整推力;所述力反馈控制数据输出子模块用于将调整推力作为力反馈控制数据输出至所述力反馈动力控制指令生成模块。
11、一种用于胃肠道疾病诊断的智能内窥镜控制方法,应用于如上述的一种用于胃肠道疾病诊断的智能内窥镜控制系统,所述用于胃肠道疾病诊断的智能内窥镜控制方法包括:
12、s1,将镜头端从病人的口部探入病人体内并移动至病患位置进行内窥检查;
13、s2,为所述内窥镜终端的镜头端规划探入路径,生成路径规划指令;
14、s3,为所述内窥镜终端镜头端的动力进行智能调整,生成力反馈动力控制指令;
15、s4,对所述内窥镜终端在病人内部的镜头端进行监测并分析,生成伤害病人应急指令;
16、s5,管理并执行路径规划指令、力反馈动力控制指令和伤害病人应急指令。
17、本发明所取得的有益效果是:
18、1、内窥镜终端、智能辅助导航终端、力反馈控制终端、伤害病人预警终端和控制指令管理终端的设置,通过智能辅助导航、力反馈控制和伤害病人预警的新增功能丰富了内窥镜检查的控制模式和工作方式,也增强了系统的检查能力,一方面提高了内窥镜检查效率和质量,另一方面降低了伤害病人的风险,从而有利于提高系统对病人进行检查时的检查质量;
19、2、基础控制指令管理模块、导航指令管理模块、力反馈控制指令管理模块和应急指令管理模块的设置,通过对各种指令的同时管理和同时响应,有利于提高控制指令执行的准确性和及时性,从而进一步提高系统对病人进行检查时的检查质量;
20、3、路线规划模块、位置更新模块和路径规划指令生成模块的设置,通过路径规划和位置更新的实时自适应探查方向调节功能进一步丰富了系统对内窥镜的镜头端的控制模式,有利于更准确和更高效地对病人内部进行检查,也降低了伤害病人的风险,从而有利于提高系统对病人进行检查时的检查质量;
21、4、位置信息获取子模块、障碍物信息获取子模块、路径规划分析子模块和路径规划信息生成子模的设置配合路径规划分析算法,通过同时获取镜头端的位置信息和障碍物的障碍物信息有利于更快捷和准确地计算路径规划数据,进而提高路径规划信息的准确性、高效性和实时性,从而有利于提高系统对病人进行检查时的检查质量;
22、5、路线规划信息读取子模块、位置更新计算子模块和位置更新信息生成子模块的设置配合位置更新算法,通过优化后的路径规划信息快速计算位置更新数据,进而提高了位置更新信息的准确性,从而有利于提高系统对病人进行检查时的检查质量;
23、6、动力数据获取模块、力反馈控制模块和力反馈动力控制指令生成模块的设置,通过推力信息生成力反馈控制数据,进而提高了力反馈动力控制指令的准确性和生成效率,从而有利于提高系统对病人进行检查时的检查质量;
24、7、控制输出计算子模块、调整推力子模块和力反馈控制数据输出子模块的设置配合力反馈控制算法,通过设定推力和实际推力计算控制输出,有利于提高力反馈控制数据的准确性和时效性,从而有利于提高系统对病人进行检查时的检查质量;
25、8、伤害病人风险分析模块包括应力计算子模块、伤害病人风险指数计算子模块和伤害病人风险分析信息生成子模块的设置配合应力值算法以及伤害病人风险指数算法,通过计算应力分布图各点的应力值评估伤害病人的风险,有利于提高伤害病人风险分析信息的准确性和实时性,从而进一步地降低伤害病人喉咙、食道、胃部和肠道等器官的风险,从而有利于提高系统对病人进行检查时的检查质量。
26、为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而所提供的附图仅用于提供参考与说明,并非用来对本发明加以限制。
1.一种用于胃肠道疾病诊断的智能内窥镜控制系统,其特征在于,包括内窥镜终端、智能辅助导航终端、力反馈控制终端、伤害病人预警终端和控制指令管理终端;所述内窥镜终端用于将镜头端从病人的口部探入病人体内并移动至病患位置进行内窥检查;所述智能辅助导航终端用于为所述内窥镜终端的镜头端规划探入路径,生成路径规划指令;所述力反馈控制终端用于为所述内窥镜终端镜头端的动力进行智能调整,生成力反馈动力控制指令;所述伤害病人预警终端用于对所述内窥镜终端在病人内部的镜头端进行监测并分析,生成伤害病人应急指令;所述控制指令管理终端用于管理并执行路径规划指令、力反馈动力控制指令和伤害病人应急指令;
2.如权利要求1所述的一种用于胃肠道疾病诊断的智能内窥镜控制系统,其特征在于,所述智能辅助导航终端包括路线规划模块、位置更新模块和路径规划指令生成模块;所述路线规划模块用于根据来自所述镜头端定位传感器的位置信息和障碍物传感器的障碍物信息生成路线规划信息;所述位置更新模块用于根据路线规划信息生成位置更新信息;所述路线规划指令生成模块用于根据路线规划信息和位置更新信息生成路线规划指令。
3.如权利要求2所述的一种用于胃肠道疾病诊断的智能内窥镜控制系统,其特征在于,所述路线规划模块包括位置信息获取子模块、障碍物信息获取子模块、路径规划分析子模块和路径规划信息生成子模块;所述位置信息获取子模块用于获取来自所述镜头端定位传感器的位置信息;所述障碍物信息获取子模块用于获取来自所述镜头端的障碍物传感器的障碍物信息;所述路径规划分析子模块用于根据位置信息和障碍物信息计算路径规划数据;所述路径规划信息生成子模块用于根据路径规划数据生成路径规划信息。
4.如权利要求3所述的一种用于胃肠道疾病诊断的智能内窥镜控制系统,其特征在于,所述位置更新模块包括路线规划信息读取子模块、位置更新计算子模块和位置更新信息生成子模块;所述路线规划信息读取子模块用于读取来自所述路径规划信息生成子模块的路径规划信息;所述位置更新计算子模块用于根据路径规划信息计算位置更新数据;所述位置更新信息生成子模块用于根据位置更新数据生成位置更新信息。
5.如权利要求4所述的一种用于胃肠道疾病诊断的智能内窥镜控制系统,其特征在于,所述力反馈控制终端包括动力数据获取模块、力反馈控制模块和力反馈动力控制指令生成模块;所述动力数据获取模块用于获取来自所述内窥镜终端的镜头端的推力信息;所述力反馈控制模块用于根据推力信息生成力反馈控制数据;所述力反馈动力控制指令生成模块用于根据力反馈控制数据生成力反馈动力控制指令。
6.如权利要求5所述的一种用于胃肠道疾病诊断的智能内窥镜控制系统,其特征在于,所述动力数据获取模块包括设定推力获取子模块和实际推力获取子模块;所述设定推力获取子模块用于获取由医生在操作系统设定的设定推力;所述实际推力获取子模块用于获取来自所述镜头端的力传感设备的实际推力。
7.如权利要求6所述的一种用于胃肠道疾病诊断的智能内窥镜控制系统,其特征在于,所述力反馈控制模块包括控制输出计算子模块、调整推力子模块和力反馈控制数据输出子模块;所述控制输出计算子模块用于根据设定推力和实际推力计算控制输出;所述调整推力子模块用于根据控制输出和实际推力计算调整推力;所述力反馈控制数据输出子模块用于将调整推力作为力反馈控制数据输出至所述力反馈动力控制指令生成模块。
8.一种用于胃肠道疾病诊断的智能内窥镜控制方法,应用于如权利要求7所述的一种用于胃肠道疾病诊断的智能内窥镜控制系统,其特征在于,所述用于胃肠道疾病诊断的智能内窥镜控制方法包括: