医疗设备及其防撞系统的制作方法

本实用新型涉及医疗设备领域，特别是一种医疗设备的防撞系统及医疗设备。

背景技术：

目前在利用各种医疗设备，如X光胃肠机、C形臂X光机、胸片机等，对人体进行检查时，为了使受检对象位于一个合适的成像区域，通常需要控制医疗设备的运动部件，如检查床或X光成像部件等，运动至合适位置。但该过程中，如果由于运动部件被误操作或操作人员没留意运动部件的运动等原因，造成运动部件与病人或医务人员等发生碰撞，这样一方面有可能会造成对人员的伤害，另一方面也可能会造成对医疗设备的损坏。

为此，有些医疗设备中会设置防碰撞设施，如在检查床或X光成像部件上设置限位开关或位置传感器等，然后利用系统软件对限位开关或位置传感器的反馈信号进行计算，根据计算结果确定是否存在可能的碰撞。但是这种方式在当传感器失效时便无法工作，此外，这种方式还需要对医疗设备的原有线路进行改动。

因此，本领域内的技术人员还在致力于寻找其它的防撞解决方案。

上海西门子医疗器械有限公司的中国实用新型CN205434154U“病床防碰撞装置及病床”提供一种病床防碰撞装置及病床，其包括：一图像获取装置，其用于获取病床附近的碰撞监测区域内的实时图像；一中央处理器，其设置于所述病床，并根据所述图像获取装置所拍摄的实时图像，控制所述病床的运动。该实用新型能够实时地监测病床周围附近出现的障碍物，并在出现障碍物时停止病床的运动，从而确保病床的安全性。

上海西门子医疗器械有限公司还在中国专利申请CN104865905A“通讯控制装置、通讯控制方法及医疗设备”、CN204995477U“操纵杆及病床”、CN204925805U“驱动控制系统及病床”、CN104783987A“接触板组件、床板组件、病床及控制系统和医疗设备”等专利申请或专利中寻求提升安全的技术。例如，CN104783987A公开了一种接触板组件、床板组件、病床及控制系统和病床控制方法。接触板组件包括：一接触板；布置在接触板之上的一或多个接近开关，用于当接触板与床板之间的距离达到预定检出距离值时触发。通过接触板与接近开关的配合，该发明实施方式的病床具有防碰撞功能，而且无需安装防撞条。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例中一方面提出了医疗设备的防撞系统，另一方面提出了医疗设备，用以简单方便地实现医疗设备的防撞保护。

本实用新型实施例中提出的医疗设备的防撞系统，包括：至少一个热量标识物，每个热量标识物均能够产生热辐射，且布置在医疗设备的一个目标防撞区域上；至少一个热成像摄像头，每个热成像摄像头用于采集设置有至少一个热量标识物的设定区域内的热成像图像；和一个控制器，其用于对所述热成像图像进行图像识别，确定任一热量标识物的热成像点周围是否存在可疑热成像点，在存在可疑热成像点时，判断所述可疑热成像点与对应的热量标识物的热成像点之间的距离是否达到所述热量标识物对应的预设防撞阈值，如果达到，则发出预警信号和/或停机指令。

从上述方案中可以看出，由于本实用新型中在目标防撞区域上设置有热量标识物，并通过热成像摄像头来采集设置有热量标识物的监控区域的热成像图像，当确定热成像图像中对应热量标识物的热成像点周围存在可疑热成像点且该可疑热成像点与热量标识物的热成像点之间的距离达到所述热量标识物对应的防撞阈值时，则发出预警信号和/或停机指令，从而简单方便地实现了医疗设备的防撞保护。

在一个实施方式中，所述医疗设备为X光设备；所述目标防撞区域包括：所述X光设备的准直器外围和/或X光接收器外围；所述至少一个热量标识物包括：布置在所述准直器外围的第一热量标识物和/或布置在所述X光接收器外围的第二热量标识物。

可见，对于医疗设备为X光设备的情况，由于X光设备的光源侧和/或X光接收器侧通常为防撞区域，因此通过在光源侧的准直器外围和/或X光接收器的外围设置热量标识物可实现X光设备关键器件的防撞保护。

在一个实施方式中，所述目标防撞区域包括：所述医疗设备的检查床的外边缘；所述至少一个热量标识物进一步包括：布置在所述检查床的外边缘的至少一个第三热量标识物。

可见，对于包括检查床的医疗设备，无论是X光设备还是其他医疗设置，通过进一步在检查床的外边缘设置热量标识物，可实现人员与检查床之间的防撞保护。

在一个实施方式中，所述控制器包括：图像处理单元，用于对所述热成像图像进行图像识别，确定任一热量标识物的热成像点周围是否存在可疑热成像点；距离判断单元，用于在所述图像处理单元确定任一热量标识物的热成像点周围存在可疑热成像点时，判断所述可疑热成像点与对应的热量标识物的热成像点之间的距离是否达到所述热量标识物对应的预设防撞阈值；和控制指示单元，用于在所述距离判断单元确定所述可疑热成像点与对应的热量标识物的热成像点之间的距离达到所述热量标识物对应的预设防撞阈值时，发出预警信号和/或停机指令。

该控制器可以是一个独立的控制器，也可以是在计算机系统中实现的控制器模块，不论是哪种实现，其都能实现对热成像图像的准确识别以及高精度的计算和控制。

在一个实施方式中，所述防撞阈值包括告警并停机阈值；所述控制指示单元用于在所述距离判断单元确定所述可疑热成像点与对应的热量标识物的热成像点之间的距离达到所述热量标识物对应的告警并停机阈值时，发出预警信号和停机指令。

在一个实施方式中，所述防撞阈值包括预警阈值和停机阈值；所述停机阈值小于所述预警阈值；所述控制指示单元用于在所述距离判断单元确定所述可疑热成像点与对应的热量标识物的热成像点之间的距离达到所述热量标识物对应的预设预警阈值时，发出预警信号；在所述距离判断单元确定所述可疑热成像点与对应的热量标识物的热成像点之间的距离达到所述热量标识物对应的预设停机阈值时，发出停机指令。

可见，通过设置预警阈值和停机阈值可实现两级保护，在无需停机时只需发出预警即可，在需要停机时，可控制运动部件立即停止运动。

在一个实施方式中，所述热量标识物为由电源供电的发热线圈，或者为生物发热元件或物理发热元件。

可见，热量标识物既可以是方便实现的由电源供电的发热线圈，也可以是已有的或新设计的生物发热元件或物理发热元件，方便实现。

本实用新型实施例中提出的医疗设备，包括上述任一实现方式的医疗设备的防撞系统。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为本实用新型实施例中医疗设备的防撞系统的示例性结构图。

图2为本实用新型一个例子中热量标识物的布置位置示意图。

其中，附图标记如下：

具体实施方式

本实用新型实施例中，为了避免对医疗设备的原有线路进行改动，也为了更简单方便的实现医疗设备的防撞保护，考虑采用非传感器以及触碰开关的方式来实现医疗设备的防撞保护。为此，本实用新型的发明人想到由于人体体温通常高于周围物体，在热成像图像中很容易被识别出来，因此可考虑采用热成像摄像头，如红外摄像头来感应监控区域内是否有人体出现。然目前采用热感应摄像头的应用中，通常还需要配备测距用的雷达或传感器，而这无疑又会提高成本而且违背了本申请要解决的技术问题的初衷。为此，本实用新型的发明人在经过创造性的劳动之后提出了一种创新的应用，即在医疗设备的目标防撞区域上布置能够产生热辐射的热量标识物，这样热成像摄像头除了可以感应监控区域内是否有人体出现之外，还可以感应布置在监控区域内的热量标识物，这样在热量标识物的周围出现人体时，热成像摄像头便可以捕捉到，当二者的距离防撞阈值时，便可以发出预警信号和/或停机指令。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例中医疗设备的防撞系统的示例性结构图。如图1所示，该系统可包括：至少一个热量标识物10、至少一个红外摄像头20和一个控制器30。

其中，每个热量标识物10均能够产生热辐射，可被布置在医疗设备的一个目标防撞区域上。

举例说明，对C形臂X光机来说，X光源和X光接收器对置的安装在一个C形臂上，使得X光源产生的X射线入射到X光接收器上并由其检测。进行X射线检测时，将被检测物体，如人体，置于X光源和X光接收器之间，通过改变C形臂的位置及角度，改变X光源和X光接收器与被检测物体之间的相对位置，从而使得X光机可从多个不同的位置及角度对被检测物体进行X射线检查，而不需要反复改变被检测物体的位置。考虑到X光源侧设置有准直器(Collimator)，因此为了对X光源侧进行保护，C形臂X光机的准直器外围可作为一个目标防撞区，相应地，本实用新型中可在准直器的外围设置一个热量标识物10。同理，若为了对X光接收器侧进行保护，则X光接收器外围也可作为一个目标防撞区，相应地，本实用新型中可在X光接收器外围设置另一个热量标识物10。

再如，图2示出了本实用新型一个例子中热量标识物的布置位置示意图。如图2所示，该医疗设备可以为X光胃肠机，对应的目标防撞区域可包括：该X光胃肠机的准直器外围，如准直器外围下边缘和/或检查床的两端外边缘。相应地，至少一个热量标识物包括：布置在所述准直器外围下边缘的至少一个热量标识物11和/或布置在检查床的两端外侧边缘的至少一个热量标识物12和/或布置在检查床两端底部边缘的至少一个热量标识物13。

综上，对于X光设备，对应的目标防撞区域可包括：所述X光设备的准直器外围和/或X光接收器外围。相应地，至少一个热量标识物可包括布置在所述准直器外围的至少一个第一热量标识物和/或布置在所述X光接收器外围的至少一个第二热量标识物。

对于包括检查床的医疗设备，对应的目标防撞区域可包括：所述检查床的外边缘。相应地，至少一个热量标识物可包括布置在所述检查床的外边缘的至少一个第三热量标识物。

上述“第一”、“第二”、“第三”仅是为了描述上的方便，并不代表各热量标识物一定是不同的热量标识物或者是分等级的热量标识物，其可以是相同的或不同的热量标识物。

实际应用中，根据不同的应用需求，热量标识物10的数量可以为1个，也可以为2个，3个，甚至更多个。此处不对其进行限制。

本实用新型中，热量标识物可以为由电源供电的发热线圈，或者也可以为生物发热元件或物理发热元件等，只要其能够产生热辐射并能够被热成像摄像头捕捉到即可，本实用新型中不对其具体类型进行限制。

本实用新型实施例中，每个热成像摄像头20用于采集设置有至少一个热量标识物10的设定区域内的热成像图像。各热成像摄像头20可按照设定的时间间隔进行采集，如30帧/秒、25帧/秒等。

实际应用中，根据不同的应用需求，热成像摄像头20的数量可以为1个，也可以为2个，3个，甚至更多个。此处不对其进行限制。

举例说明，若采用一个热成像摄像头20便可将所有热量标识物10覆盖到的话，则设置一个热成像摄像头20即可。若无法将所有热量标识物10覆盖到或有其他特殊应用需求的话，也可设置多于一个的热成像摄像头20。热成像摄像头20的设置位置以方便采集设置有所述热量标识物10的设定区域内的热成像图像的位置为准，本实施例中不对其安装位置进行限定。例如，可设置在医疗设备的前方、上方或斜上方等。

本实用新型实施例中的控制器30用于对每个成像摄像头20采集的热成像图像进行图像识别，确定任一热量标识物10的热成像点周围是否存在可疑热成像点，在存在可疑热成像点时，判断所述可疑热成像点与对应的热量标识物10的热成像点之间的距离是否达到所述热量标识物对应的预设防撞阈值，如果达到，则发出预警信号和/或停机指令。具体实现时，控制器30可以是一个独立的控制器，也可以是在计算机系统中实现的控制器模块，不论是哪种实现，其都能实现对热成像图像的准确识别以及高精度的计算和控制。

具体实现时，控制器30可有多种内部实现方式，图1中仅示出了其中的一种。如图1所示，控制器30可包括：一图像处理单元31、一距离判断单元32和一控制指示单元33。

其中，图像处理单元31用于对每个成像摄像头20采集的热成像图像进行图像识别，确定任一热量标识物的热成像点周围是否存在可疑热成像点。

距离判断单元32用于在图像处理单元31确定任一热量标识物的热成像点周围存在可疑热成像点时，判断所述可疑热成像点与对应的热量标识物的热成像点之间的距离是否达到所述热量标识物对应的预设防撞阈值。

控制指示单元33用于在距离判断单元32确定所述可疑热成像点与对应的热量标识物的热成像点之间的距离达到所述热量标识物对应的预设防撞阈值时，发出预警信号和/或停机指令。

具体地，所述防撞阈值可仅包括一个阈值，例如报警并停机阈值，或者也可包括两个阈值，例如包括预警阈值和停机阈值。其中，所示停机阈值小于所述预警阈值。

对于包括一个阈值的情况，控制指示单元33可在距离判断单元32确定所述可疑热成像点与对应的热量标识物的热成像点之间的距离达到所述热量标识物对应的报警并停机阈值时，便同时发出预警信号以及停机指令。

对于包括两个阈值的情况，控制指示单元33可在距离判断单元32确定所述可疑热成像点与对应的热量标识物的热成像点之间的距离达到所述热量标识物对应的预设预警阈值时，发出预警信号；在所述距离判断单元32确定所述可疑热成像点与对应的热量标识物的热成像点之间的距离达到所述热量标识物对应的预设停机阈值时，发出停机指令。

如图2所示，不同位置的热量标识物与人员40之间的防撞阈值可以不同，例如布置在准直器侧的热量标识物11与人员40之间的防撞阈值为S1，布置在检查床两端边缘的热量标识物12与人员40之间的防撞阈值为S2，布置在检查床两端底边缘的热量标识物13与人员40之间的防撞阈值为S3。本申请中，热量标识物与人员之间的防撞阈值可以是热量标识物与人体的设定部位直接的距离，例如，S3可以是指检查床两端底边缘的热量标识物13与人体脚部之间的防撞阈值，因为当人员的脚部出现在检查床两端底边缘的热量标识物13可以探测的区域内时，意味着人体可能已经或将要碰到检查床床面了。

本实用新型实施例中还提出了一种医疗设备，其可包括上述任一种实现形式的医疗设备的防撞系统。

从上述方案中可以看出，由于本实用新型中在目标防撞区域上设置有热量标识物，并通过热成像摄像头来采集设置有热量标识物的监控区域的热成像图像，当确定热成像图像中对应热量标识物的热成像点周围存在可疑热成像点且该可疑热成像点与热量标识物的热成像点之间的距离达到防撞阈值时，则发出预警信号和/或停机指令，从而简单方便地实现了医疗设备的防撞保护。

对于医疗设备为X光设备的情况，由于X光设备的光源侧和/或X光接收器侧通常为防撞区域，因此通过在光源侧的准直器外围和/或X光接收器的外围设置热量标识物可实现X光设备关键器件的防撞保护。对于包括检查床的医疗设备，无论是X光设备还是其他医疗设置，通过进一步在检查床的外边缘设置热量标识物，可实现人员与检查床之间的防撞保护。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。