一种肛肠检查用微波探头及其控制方法

本发明属于医疗检测技术领域，尤其涉及一种肛肠检查用微波探头及其控制方法。

背景技术：

目前：微波探头是利用微波能量加热人体局部从而治疗多种疾病的一种新型医疗器件，它与微波仪器上的微波输出线连接，传输微波能量。它通常采用最常用的频率约为2450兆赫的与人体皮肤、脂肪、肌肉的产热相近的微波，在人体上作用深度约为3～5厘米，对局部作用一定时间后，深5厘米处的温度升到40℃，它产生的热效应具有效率高、穿透力强的优点，是红外、短波、超短波的致热所无法比拟的。治疗时，微波可通过脂层到肌层，使蛋白质组织在几秒内凝固，血管收缩封闭，因此利用微波能量可以止血、消炎，对各种炎症、各种妇科疾病、肛肠疾病、消化道疾病具有显著疗效且无副作用。

现在常用的肛肠微波探头无法通过微波探头对患者肛肠内部进行治疗的同时，对肛肠内部的恢复情况和有无异常结节进行检测判断，局限性较大。而且现有的微波探头不能进行自动化消毒和加热，不能保证探头的医疗安全性和提高患者使用的舒适度。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现在常用的肛肠微波探头无法通过微波探头对患者肛肠内部进行治疗的同时，对肛肠内部的恢复情况和有无异常结节进行检测判断。

(2)现有的微波探头不能进行自动化消毒和加热，不能保证探头的医疗安全性和提高患者使用的舒适度。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种肛肠检查用微波探头及其控制方法。

本发明是这样实现的，一种肛肠检查用微波探头的控制方法，所述肛肠检查用微波探头的控制方法包括以下步骤：

步骤一，通过人机交互界面对控制参数进行预设输入，在微波探头使用前，通过杀菌消毒模块对探头放置柜内的微波探头进行杀菌消毒；

所述通过杀菌消毒模块对探头放置柜内的微波探头进行杀菌消毒包括：

(1.1)利用消毒液浸泡超声探头35min；

(1.2)利用流动的水对微波探头进行冲洗，并利用纱布擦洗掉干结物；再次利用清水进行探头冲洗；

(1.3)利用无菌水对探头再次进行冲洗，同时采用过氧化氢低温等离子对探头进行灭菌处理；

(1.4)利用纯化水对探头进行漂洗即可；

步骤二，通过加热器将微波探头加热到预设温度范围，所述预设温度范围为与人体温度相近的舒适温度；

所述通过加热器将微波探头加热到预设温度范围包括：

(2.1)获取当前微波探头的温度以及预设温度范围

(2.2)确定当前微波探头的温度与预设温度范围的的温度差，基于所述温度差确定微波探头的温度变化率；

(2.3)根据所述微波探头的温度变化率确定加热器的功率，对微波探头进行加热，当微波探头大大预设温度范围时停止加热；

步骤三，在将微波探头置入人体时，通过润滑模块对探头外壁进行润滑液喷涂，通过润滑液提高探头外壁的润滑效果；

步骤四，通过微波探头内的微波管进行微波发射，通过微波对人体肛肠内部进行微波治疗；

步骤五，通过嵌装在微波探头前端的摄像头对人体内部图像进行采集，并对采集的图像进行处理；

步骤六，基于获取的图像对肛肠内部的恢复情况和有无异常结节进行检测判断；

所述基于获取的图像对肛肠内部的恢复情况和有无异常结节进行检测判断包括：

(5.1)获取处理后的肛肠内部图像数据以及标准肛肠结节或恢复异常的图像数据，并对获取的图像数据进行分割；

(5.2)对分割后的图像数据进行特征提取，并与标准肛肠结节或恢复异常的图像数据进行对比；

(5.3)计算提取的分割后图像数据特征的相似度与标准肛肠结节或恢复异常的图像数据的相似度；基于相似度计算结果获取初步检测结果；

(5.4)对分割后的图像数据与标准肛肠结节或恢复异常的图像数据进行配准，排除假阳性结节，得到最终的检测判断结果；

步骤七，通过显示装置对微波探头的实时工作参数、采集图像和检测判断结果进行实时显示。

进一步，步骤五中，所述对采集的图像进行处理包括以下步骤：

1)分析采集图像的rgb通道特征，通过其直方图的标准差和均值评价信息特征，选择信息丰富的两个通道作为网络输入；

2)对灰度图像进行全局直方图均衡化、伽玛变换或拉普拉斯变换，进行对比度增强；

3)将增强后的图像解析为三维体图像，通过数据特征比较识别正常组织与结节；

4)通过深度学习提取被判断为结节的特征，通过与预设数据进行数据特征比较判断结节类型。

本发明的另一目的在于提供一种利用所述肛肠检查用微波探头的控制方法控制的肛肠检查用微波探头，所述肛肠检查用微波探头包括：

杀菌消毒模块，与中央处理和控制模块连接，用于通过探头放置柜内的杀菌消毒装置对微波探头进行杀菌消毒；

加热模块，与中央处理和控制模块连接，用于通过加热器对微波探头进行加热到设定温度；

润滑模块，与中央处理和控制模块连接，用于通过润滑液对探头外壁进行润滑；

微波发生模块，与中央处理和控制模块连接，用于通过微波探头内的微波管进行微波发射；

图像采集模块，与中央处理和控制模块连接，用于通过嵌装在微波探头前端的摄像头对人体内部图像进行采集；

图像处理模块，与中央处理和控制模块连接，用于对采集的人体内部图像进行处理；

中央处理和控制模块，与杀菌消毒模块、加热模块、润滑模块、微波发生模块、图像采集模块、图像处理模块、判断模块、人机交互模块和显示模块连接，用于对采集信息进行处理分析，并通过预设参数和处理结果对各个受控模块进行协调控制；

判断模块，与中央处理和控制模块连接，用于基于获取的图像对肛肠内部的恢复情况和有无异常结节进行检测判断；

人机交互模块，与中央处理和控制模块连接，用于通过人机交互界面和输入设备对控制参数进行预设输入；

显示模块，与中央处理和控制模块连接，用于通过显示装置对控制参数、采集图像以及检测判断结果进行实时显示。

进一步，所述杀菌消毒模块包括：

固定单元，用于对微波探头进行夹持固定在探头放置柜内；

消毒液冲洗单元，用于通过消毒液喷头对微波探头进行淋洗消毒；

烘干单元，用于通过探头放置柜内的吹风装置对探头进行吹风烘干；

紫外线杀菌单元，用于通过探头放置柜内的紫外线灯管对微波探头的表面进行杀菌。

进一步，所述加热模块包括：

控制指令获取单元，用于获取中央处理和控制模块的温度控制指令；

温度检测单元，用于对微波探头外壁的温度数据进行实时监测；

加热单元，当微波探头外壁的温度低于温度控制指令的下限阈值时，加热器进行加热，达到温度控制指令的上限阈值时，加热器停止加热。

进一步，所述润滑模块包括：

储液单元，用于通过润滑液储存罐对润滑液进行储存；

传输单元，用于通过传输泵和传输管路对储存罐内的润滑液进行传输；

流量控制单元，用于通过传输管路中的单向阀对润滑液流速进行控制。

进一步，所述传输管路设置有布设在微波探头内壁的润滑管路，所述润滑管路通过多个连接管与微波探头的外壁连通。

进一步，所述微波发生模块包括：

微波源单元，用于通过微波探头内部的磁控管产生微波；

功率控制单元，磁控管的功率由外加阳极高压控制，通过控制磁控管阳极高压以改变输出功率的大小；

时间控制单元，用于通过时间控制器控制磁控管的微波发生时间，进行定时操作。

本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述的肛肠检查用微波探头控制方法。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述的肛肠检查用微波探头控制方法。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：

本发明通过在微波探头前端设置的图像采集模块可以在对患者肛肠内部进行治疗的同时，对肛肠内部的恢复情况和有无异常结节进行检测，并通过中央处理和控制模块进行判断，避免了多次更换器械，减少了患者的不适；而且通过加热模块可以在使用前将微波探头外壁加热到设定温度，避免在使用时温度过低，对人体造成不适，通过润滑模块可以对探头外壁进行润滑液喷涂，通过润滑液可以提高探头外壁的润滑效果，进一步减少患者的不适感。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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他的附图。

图1是本发明实施例提供的肛肠检查用微波探头控制方法流程图。

图2是本发明实施例提供的通过杀菌消毒模块对探头放置柜内的微波探头进行杀菌消毒的方法流程图。

图3是本发明实施例提供的图像处理方法流程图。

图4是本发明实施例提供的肛肠检查用微波探头结构框图；

图中：1、杀菌消毒模块；2、加热模块；3、润滑模块；4、微波发生模块；5、图像采集模块；6、图像处理模块；7、中央处理和控制模块；8、判断模块；9、人机交互模块；10、显示模块。

图5是本发明实施例提供的传输管路结构示意图；

图中：11、润滑管路；12、连接管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种肛肠检查用微波探头及其控制方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的肛肠检查用微波探头控制方法包括：

s101，通过人机交互界面对控制参数进行预设输入，在微波探头使用前，通过杀菌消毒模块对探头放置柜内的微波探头进行杀菌消毒；

s102，通过加热器将微波探头加热到预设温度范围，预设温度范围为与人体温度相近的舒适温度；

s103，在将微波探头置入人体时，通过润滑模块对探头外壁进行润滑液喷涂，通过润滑液提高探头外壁的润滑效果；

s104，通过微波探头内的微波管进行微波发射，通过微波对人体肛肠内部进行微波治疗；

s105，通过嵌装在微波探头前端的摄像头对人体内部图像进行采集，并对采集的图像进行处理；

s106，基于获取的图像对肛肠内部的恢复情况和有无异常结节进行检测判断；通过显示装置对微波探头的实时工作参数、采集图像以及检测判断结果进行实时显示。

如图2所示，本发明实施例提供的通过杀菌消毒模块对探头放置柜内的微波探头进行杀菌消毒包括：

s201，利用消毒液浸泡超声探头35min；

s202，利用流动的水对微波探头进行冲洗，并利用纱布擦洗掉干结物；再次利用清水进行探头冲洗；

s203，利用无菌水对探头再次进行冲洗，同时采用过氧化氢低温等离子对探头进行灭菌处理；

s204，利用纯化水对探头进行漂洗即可。

本发明实施例提供的通过加热器将微波探头加热到预设温度范围包括：

(2.1)获取当前微波探头的温度以及预设温度范围

(2.2)确定当前微波探头的温度与预设温度范围的的温度差，基于所述温度差确定微波探头的温度变化率；

(2.3)根据所述微波探头的温度变化率确定加热器的功率，对微波探头进行加热，当微波探头大大预设温度范围时停止加热；

所述基于获取的图像对肛肠内部的恢复情况和有无异常结节进行检测判断包括：

(5.1)获取处理后的肛肠内部图像数据以及标准肛肠结节或恢复异常的图像数据，并对获取的图像数据进行分割；

(5.2)对分割后的图像数据进行特征提取，并与标准肛肠结节或恢复异常的图像数据进行对比；

(5.3)计算提取的分割后图像数据特征的相似度与标准肛肠结节或恢复异常的图像数据的相似度；基于相似度计算结果获取初步检测结果；

(5.4)对分割后的图像数据与标准肛肠结节或恢复异常的图像数据进行配准，排除假阳性结节，得到最终的检测判断结果；

如图3所示，本发明实施例中的步骤s105中，对采集的图像进行处理时，采用以下图像处理方法：

s301，分析采集图像的rgb通道特征，通过其直方图的标准差和均值评价信息特征，选择信息丰富的两个通道作为网络输入；

s302，对灰度图像进行全局直方图均衡化、伽玛变换或拉普拉斯变换，进行对比度增强；

s303，将增强后的图像解析为三维体图像，通过数据特征比较识别正常组织与结节；

s304，通过深度学习提取被判断为结节的特征，通过与预设数据进行数据特征比较判断结节类型。

如图4所示，本发明实施例提供的肛肠检查用微波探头包括：

杀菌消毒模块1，与中央处理和控制模块7连接，用于通过探头放置柜内的杀菌消毒装置对微波探头进行杀菌消毒；

加热模块2，与中央处理和控制模块7连接，用于通过加热器对微波探头进行加热到设定温度；

润滑模块3，与中央处理和控制模块7连接，用于通过润滑液对探头外壁进行润滑；

微波发生模块4，与中央处理和控制模块7连接，用于通过微波探头内的微波管进行微波发射；

图像采集模块5，与中央处理和控制模块7连接，用于通过嵌装在微波探头前端的摄像头对人体内部图像进行采集；

图像处理模块6，与中央处理和控制模块7连接，用于对采集的人体内部图像进行处理；

中央处理和控制模块7，与杀菌消毒模块1、加热模块2、润滑模块3、微波发生模块4、图像采集模块5、图像处理模块6、判断模块8、人机交互模块9和显示模块10连接，用于对采集信息进行处理分析，并通过预设参数和处理结果对各个受控模块进行协调控制；

判断模块8，与中央处理和控制模块7连接，用于基于获取的图像对肛肠内部的恢复情况和有无异常结节进行检测判断；

人机交互模块9，与中央处理和控制模块7连接，用于通过人机交互界面和输入设备对控制参数进行预设输入；

显示模块10，与中央处理和控制模块7连接，用于通过显示装置对控制参数和采集图像进行实时显示。

本发明实施例中的杀菌消毒模块1包括：

固定单元，用于对微波探头进行夹持固定在探头放置柜内；

消毒液冲洗单元，用于通过消毒液喷头对微波探头进行淋洗消毒；

烘干单元，用于通过探头放置柜内的吹风装置对探头进行吹风烘干；

紫外线杀菌单元，用于通过探头放置柜内的紫外线灯管对微波探头的表面进行杀菌。

本发明实施例中的加热模块2包括：

控制指令获取单元，用于获取中央处理和控制模块的温度控制指令；

温度检测单元，用于对微波探头外壁的温度数据进行实时监测；

加热单元，当微波探头外壁的温度低于温度控制指令的下限阈值时，加热器进行加热，达到温度控制指令的上限阈值时，加热器停止加热。

本发明实施例中的润滑模块3包括：

储液单元，用于通过润滑液储存罐对润滑液进行储存；

传输单元，用于通过传输泵和传输管路对储存罐内的润滑液进行传输；

流量控制单元，用于通过传输管路中的单向阀对润滑液流速进行控制。

如图5所示，本发明实施例中的传输管路设置有布设在微波探头内壁的润滑管路11，润滑管路11通过多个连接管12与微波探头的外壁连通。

本发明实施例中的微波发生模块4包括：

微波源单元，用于通过微波探头内部的磁控管产生微波；

功率控制单元，磁控管的功率由外加阳极高压控制，通过控制磁控管阳极高压以改变输出功率的大小；

时间控制单元，用于通过时间控制器控制磁控管的微波发生时间，进行定时操作。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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，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，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，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，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。