一种医用设备及其使用方法与流程

本发明实施例涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种用于子宫检查及治疗的医用设备及其使用方法。

背景技术：

目前的宫腔镜检查设备一般是采用手柄式的设计，手柄前端有细杆可以深入到子宫腔内，细杆的末端集成有摄像头传感模块，控制部分一般集成在手柄部分或是通过有线连接的方式连接到外部主机上。外部主机可能是一个电脑或是特制的控制设备。这种实现方式就决定了宫腔镜检查需要患者较大的配合，在检查期间需要保持一定的姿势，并且不能有较大动作，所以检测不会持续很长的时间，一般在10分钟左右，并且只能做到单次、“快照式”检查。

由于目前宫腔镜检查的“快照式”属性，决定了其有可能存在单次检查误、漏诊的情况。此外，由于其“快照式”属性，使其很难建立起患者的长期历史信息，无法跟踪患者子宫内的变化情况，或是跟踪患者的治疗情况。如果想要建立起上述的历史信息，需要患者的极大配合，多次去医院进行子宫镜检查。且宫腔镜检查在检查过程中，会使宫颈保持扩张的状态，并且子宫也会处于膨胀的状态，会使患者感到不适。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种医用设备及其使用方法，以解决现有技术中子宫检查设备结构复杂、使用操作困难、检查结构准确性低的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

在本发明的实施方式的一个方面中，提供了一种医用设备，植入子宫中使用，用于子宫的检查及治疗，包括：骨架；成像模块，设置在所述骨架上，所述成像模块被封装在透明壳体中，所述成像模块获取并反馈子宫内的图像信息；控制模块，设置在所述骨架上，接收并处理所述成像模块反馈的图像信息；药物模块，设置在所述骨架上，用于药物的储存及释放控制；电源模块，设置在所述骨架上，为所述医用设备提供电能；通信模块，设置在所述骨架上，发送所述医用设备的内部信息，并接收外部指令；其中，所述骨架、所述成像模块、所述控制模块、所述药物模块、所述电源模块、所述通信模块被包裹在医用级封装内；所述控制模块连接所述成像模块，控制所述成像模块的拍摄状态；所述控制模块连接所述药物模块，控制所述药物模块对药物的释放操作；所述控制模块连接所述通信模块，控制所述通信模块发送所述图像信息，并接收所述通信模块获取的所述外部指令。

进一步地，所述骨架的主体上设置有多个卡口，所述成像模块、所述控制模块、所述药物模块、所述电源模块、所述通信模块分别固定在所述多个卡口上；其中，所述骨架和所述医用级封装均采用柔性材料制成。

进一步地，所述骨架的顶端设置有多个柔性臂，当所述医用设备植入子宫后，所述多个柔性臂张开，实现对所述医用设备的定位；所述骨架的底端连接有拉绳，用于将所述医用设备拉出子宫。

进一步地，所述成像模块包括：摄像头模块，用于获取子宫内的图像信息；照明模块，设置在所述摄像头模块上，所述控制模块与所述照明模块连接，控制所述照明模块的运行；其中，所述摄像头模块包括多个摄像单元，所述多个摄像单元分别获取不同角度的图像信息。

进一步地，所述成像模块包括：摄像头模块，用于获取子宫内的图像信息；照明模块，设置在所述摄像头模块上，所述控制模块与所述照明模块连接，控制所述照明模块的运行；旋转装置，所述旋转装置底部与所述透明壳体固定，所述摄像头模块固定在所述旋转装置的旋转平台上，所述控制模块与所述旋转装置的旋转电机连接，控制所述旋转装置的转动。

进一步地，所述药物模块包括：药物储存仓，用于储存药物，所述药物储存仓包括多个储存单元，所述多个储存单元分布在所述骨架上；缓释机构，所述缓释机构设置成控制所述多个储存单元释放药物；所述缓释机构与所述控制模块连接，所述控制模块控制所述缓释机构对所述多个储存单元的释药操作。

进一步地，所述电源模块包括：充电电池；无线充电组，与外部的充电线圈配合给所述充电电池充电，所述无线充电组包括相互垂直的多个感应线圈，所述充电电池设置在所述多个感应线圈的内部；所述控制模块与所述充电电池连接，获取所述充电电池的电量信息。

进一步地，所述充电线圈被集成设置在穿戴设备上。

在本发明的实施方式的另一个方面中，提供了一种用于子宫检查及治疗的医用设备的使用方法，包括：步骤1：将所述医用设备植入子宫内；步骤2：成像模块获取并反馈所述子宫内的图像信息；步骤3：控制模块接收并处理所述成像模块发送的图像信息；步骤4：所述控制模块对处理后的所述图像信息进行诊断，当所述控制模块确认需要进行药物治疗后，控制药物模块释放药物；步骤5：重复步骤2、步骤3、步骤4。

在本发明的实施方式的另一个方面中，提供了一种用于子宫检查及治疗的医用设备的使用方法，包括：步骤1：将所述医用设备植入子宫内；步骤2：成像模块获取并反馈所述子宫内的图像信息；步骤3：控制模块接收并处理所述成像模块发送的图像信息，将所述图像信息发送至外部设备进行诊断，当诊断需要进行药物治疗后，向所述控制模块发送指令；步骤4：所述控制模块接收所述指令，确认需要进行药物治疗，所述控制模块控制药物模块释放药物；步骤5：重复步骤2、步骤3、步骤4。本发明的实施方式具有如下优点：

本发明实施例公开了一种医用设备及其使用方法。其中，医用设备用于子宫的检查及治疗，通过将医用设备植入子宫内使用，使得可以周期性地监控子宫内部情况，提高诊断结果的准确性。通过设置控制模块，可以通过子宫内的图像信息进行诊疗，通过设置药物模块，实现对子宫的药物治疗，同时实现了诊断与治疗的一体化，简化了现有的诊断和治疗设备，提高了诊疗效率。与此同时持续对宫腔状况进行检查，对施药治疗效果进行持续评估、跟踪，及时调整治疗方案，真正实现了连续、长期的子宫检查、治疗、治疗效果跟踪、治疗方案调整的闭环。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明的实施例提供的一种医用设备的结构示意图；

图2为本发明的实施例提供的一种医用设备的另一结构示意图；

图3为本发明的实施例提供的成像模块的结构示意图；

图4为本发明的实施例提供的成像模块的另一结构示意图；

图5为本发明的实施例提供的电源模块的结构示意图；

图6为本发明的实施例提供的一种医用设备的使用方法的流程图。

图中：100-医用设备、10-骨架、11-柔性臂、12-底端连接部、20-成像模块、21-透明壳体、22-镜头组、23-图像传感器、24-电路板、25-照明模块、26-旋转平台、27-连接杆、28-旋转电机、30-控制模块、40-药物模块、41-药物储存仓、42-缓释机构、50-电源模块、51-充电电池、52-第一感应线圈、53-第二感应线圈、54-第三感应线圈、60-通信模块、70-医用级封装。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例

参考图1、2所示的医用设备100的结构示意图，本发明的实施例提供了一种医用设备100，医用设备100植入子宫中使用，用于子宫的检查及治疗。

如图1、2、3、4、5所示，医用设备100包括骨架10，骨架10对各模块起到支撑固定的作用。可选的，骨架10呈长条形。医用设备100还包括成像模块20，成像模块20设置在骨架10上，成像模块20被封装在透明壳体21中，成像模块20获取并反馈子宫内的图像信息。可选的，透明壳体采用玻璃、pmma(压克力)或透明树脂等材料制成。医用设备100还包括控制模块30，控制模块30设置在骨架10上，接收并处理成像模块20反馈的图像信息。医用设备100还包括药物模块40，药物模块40设置在骨架10上，用于药物的储存及释放控制。医用设备100还包括电源模块50，设置在骨架10上，为医用设备提供电能。医用设备100还包括通信模块60，设置在骨架10上，发送医用设备的内部信息，并接收外部指令。

其中，骨架10、成像模块20、控制模块30、药物模块40、电源模块50、通信模块60被包裹在医用级封装70内，实现了医用设备100整体良好的安全性、防水性、绝缘性、生物兼容性。可选的，医用级封装70采用医用级别、有一定韧性、软度并且具有良好的生物兼容性的封装材料。医用级封装70在封装过程可以使用嵌件注塑/镶件注塑封装、浸渍涂敷等方式。

控制模块30连接成像模块20，控制成像模块20的拍摄状态。控制模块30连接药物模块40，控制药物模块40对药物的释放操作。控制模块30连接通信模块60，控制通信模块60发送图像信息，并接收通信模块60获取的外部指令。

如图1、2、3、4、5所示，骨架10的主体上设置有多个卡口，成像模块20、控制模块30、药物模块40、电源模块50、通信模块60分别固定在多个卡口上。其中，骨架10和医用级封装70均采用柔性材料制成，从而使得医用设备100可以实现一定角度的弯曲，方便在设备植入和取出过程中，顺利通过阴道、子宫颈进入子宫内或从子宫内被取出。

可选的，骨架10可以采用有一定韧性、软度的材料制造，并且具有良好的生物兼容性。

如图1、2、3、4、5所示，骨架10的顶端设置有多个柔性臂11，当医用设备植入子宫后，多个柔性臂11张开，实现对医用设备的定位。骨架10的底端连接有拉绳，用于将医用设备拉出子宫。具体地，在使用本发明的医用设备100时，采用类似于普通避孕环的使用方式，首先医用设备100被载入到植入器中，然后通过植入器被放置入子宫腔内。取出时，通过揪取连接在医用设备100的底端连接部12上的拉绳，直接从子宫腔内取出医用设备100。

在本发明的一个实施例中，如图2、3所示，成像模块20包括摄像头模块，摄像头模块用于获取子宫内的图像信息。成像模块20还包括照明模块25，照明模块25设置在摄像头模块上，控制模块30与照明模块25连接，控制照明模块25的运行。其中，摄像头模块包括多个摄像单元，多个摄像单元分别获取不同角度的图像信息。

可选的，摄像头模块包括两个背靠背组装的基本单元，单独的基本单元包括固定在一起的镜头组22、图像传感器23和电路板24。其中镜头组22可以采用微距鱼眼镜头，图像传感器23用于将图像信号转换成电信号传递给控制模块30。同时，控制模块30与镜头组22连接，控制镜头组22中镜头的拍摄。

具体地，每个基本单元的镜头组22分别可以覆盖160°-180°的视域角度，镜头组22在图像获取后经过图像处理算法，补偿并取出鱼眼镜头的畸变，然后两个镜头组22采集到的图像被拼接在一起，以此来实现子宫内的图像获取。

在本发明的另一实施例中，如图4所示，成像模块20包括摄像头模块，摄像头模块用于获取子宫内的图像信息。成像模块20还包括照明模块25，照明模块25设置在摄像头模块上，控制模块30与照明模块25连接，控制照明模块25的运行。成像模块20还包括旋转装置，旋转装置底部与透明壳体21固定，摄像头模块固定在旋转装置的旋转平台26上，控制模块30与旋转装置的旋转电机28连接，控制旋转装置的转动。

可选的，摄像头模块包括镜头组22、图像传感器23、电路板24。镜头组22可以是微距、鱼眼或普通的镜头组。图像传感器23用于将图像信号转换成电信号，并将电信号传送给控制模块30。其中，旋转装置包括：旋转平台26、连接杆27、旋转电机28，旋转平台26通过连接杆27于旋转电机28连接，旋转电机28固定在透明壳体21的内壁上，摄像头模块设置在旋转平台上，控制模块30控制旋转电机28的转动，从而控制镜头组23拍摄子宫内部不同角度的图像。同时，控制模块30与镜头组22连接，控制镜头组22中镜头的拍摄。

同时，照明模块25可以由led等组成，可以是单颗也可以是一组多个，为成像模块20提供成像所需光源。在使用时，照明模块25由控制模块30控制，配合摄像头进行闪光，在提供足够照明的同时尽可能的缩短照明时间，节省能量。

控制模块30由可编程器件为核心组件来构成，主要实现但不限于以下功能：成像模块20控制(图片、视频拍照，照明模块25控制，旋转装置控制)、图像采集、图像处理、机器视觉图像分析，关键部位/特征部位识别和跟踪(可能是病患部位、疑似部位或参考部位)、数据压缩、无线通信、身份认证、数据加密、电源模块50管理及低功耗控制、药物模块40控制等。

如图6所示的医用设备100的使用方法，本发明的实施例还提供了一种用于子宫检查及治疗的医用设备100的使用方法，包括：步骤1：将医用设备100植入子宫内。步骤2：成像模块20获取并反馈子宫内的图像信息。具体地，控制模块30控制成像模块20拍摄子宫的内部图像。步骤3：控制模块30接收并处理成像模块20发送的图像信息。步骤4：控制模块对处理后的图像信息进行诊断，当控制模块确认子宫需要进行药物治疗后，控制药物模块释放药物。步骤5：重复步骤2、步骤3、步骤4。具体地，控制模块30根据处理后的图像信息对比判断子宫是否需要进行治疗。可选的，成像模块20将药物治疗后的宫内图像信息发送给服务器或者其他的外部设备用于后续治疗效果的检测，进一步调整治疗的策略，例如用药的频率、用药量、用药位置。

如图6所示的医用设备100的使用方法，本发明的实施例还提供了一种用于子宫检查及治疗的医用设备100的使用方法，包括：步骤1：将医用设备100植入子宫内。步骤2：成像模块20获取并反馈子宫内的图像信息。步骤3：控制模块接收并处理成像模块发送的图像信息，控制通信模块将图像信息发送至外部设备进行诊断，当诊断需要进行药物治疗后，向控制模块发送指令。可选的，将控制模块30处理好的图像发送给外部服务器进行对比诊断或者反馈给医生进行诊断。步骤4：控制模块接收指令，确认需要进行药物治疗，控制模块控制药物模块释放药物。具体地，控制模块30从医生或者服务器处获取外部的指令信息，指令信息内包括治疗的策略。步骤5：重复步骤2、步骤3、步骤4。

可选的，如图6所示，控制模块30处理图像信息具体为：成像模块10将获取到的图像信息发送给控制模块30后，控制模块30会对采集到的图像数据进行图像处理和机器视觉图像分析。

其中，图像数据处理主要是对成像模块20采集到的原始图像信息进行处理，使其更适合于后续的视觉分析算法，具体来说可以包括三个主要步骤：图像参数调整、图像畸变矫正、多摄像头图像拼接。图像参数调整是针对实际应用场景中的复杂状况进行的图像调整，比如对图像曝光、对比度、亮度、各颜色通道比例、锐度等进行的调整工作，使目标细节在图像中更为突出和清晰。由于鱼眼镜头的使用，会对所得的图像产生畸变，因此需要通过算法对所产生的畸变进行矫正，使其恢复成实际目标区域的图像。在经过前两步的处理后，可以把多个成像模块20所获取的图像，或是多次拍摄的图像进行拼接、整合，形成一个连续、全面的子宫内宫腔图像。经过图像数据处理后的图像就具备了能被机器视觉图像分析的条件。

其中，机器视觉图像分析主要是通过所获取的子宫内宫腔图像来检测是否有预设的特征图像出现(可能是病患部位、疑似部位或参考部位)，并持续对已经识别出的特征部位进行跟踪。可以分成三个主要步骤：特征部位标识、特征部位标记、特征部位对比和跟踪。首先基于预设的特征图像特征值(存储于控制模块30内部或云端，可以持续更新)对经过图像数据处理后的图像进行全局分析，取得第一级的特征部位识别，然后再逐一对这些特征部位进行分析和分类，确定出所检测出来的特征部位的特征(位置、形状、类型、健康状态等)及其置信度。然后对置信度大于一定数值(比如85％)的特征部位进行标记(标识其位置、形状、类型、健康状态等)，同时会和预设在控制模块30内的本地数据库以及云端数据库中的特征部位列表进行对比，如果是一个新的特征部位，则会被添加到列表中；如果是一个已经存在的特征部位，则会对其历史特征(位置、形状、类型、健康状态等)进行对比，并评估其变化状态，以此作为健康状况的整体评估的依据；如果发现列表中已有的特征部位没有被检测出来，则会对其已经记录的位置进行分析，确定其特征(位置、形状、类型、健康状态等)，然后和历史数据进行对比，并评估其变化状态，控制模块30以此作为健康状况的评估依据，来确认是否需要进行药物治疗，从而完成对图像信息的诊断。

可选的，通过上述的图像数据处理和机器视觉图像分析，可以生成用户宫腔健康状况的评估结果，这个结果会被上传到云端服务器，配合其历史数据信息，经过专用算法生成建议的治疗策略和方案，并交由临床专家评估、审核。在临床专家确认后，建议的治疗方案会被下载到医用设备100中进行实施治疗。

通信模块60可以采用多种不同的方式，比如rfid、低功耗蓝牙、zigbee、低功耗wifi等，配合数据压缩以及低功耗控制(睡眠-工作模式)来尽可能的降低系统功耗，以此来延长使用时间。

如图1、2、3、4、5所示，电源模块50包括充电电池51。电源模块50还包括无线充电组，与外部的充电线圈配合给充电电池51充电，无线充电组包括相互垂直的多个感应线圈，充电电池51设置在多个感应线圈的内部。控制模块30与充电电池51连接，获取充电电池51的电量信息。当电量不足时，控制模块30控制通信模块60发出低电量提醒信号。

可选的，电源模块50可以采用可拆卸的纯电池供电或者充电电池51供电。充电电池51可以为有线充电或无线充电。

如图5所示，可选的，无线充电组可以包括三个相互垂直的感应线圈，三个感应线圈分别处于x、y、z轴方向。三个感应线圈可以缠绕在铁氧体磁芯上，以此来增加线圈内的磁场密度，提升充电效率。此外，三个感应线圈也可以缠绕在充电电池51上，因此就不需要额外的空间来存放电池，以此来缩小电池模块50整体的尺寸。

可选的，与感应线圈配合的体外充电线圈可以被集成设置在穿戴设备上，比如衣服、腰带、贴片等。或是被集成在某些家具中，比如座椅、床、靠垫等。

如图1、2、3、4、5所示，药物模块40包括药物储存仓41，药物储存仓41用于储存药物，药物储存仓41包括多个储存单元，多个储存单元分布在骨架10上。药物模块40还包括缓释机构42，缓释机构42设置成控制多个储存单元释放药物。缓释机构42与控制模块30连接，控制模块30控制缓释机构42对多个储存单元的释药操作。

可选的，控制模块30控制药物模块40的缓释机构42有选择性地激活某些储存单元，以实现定向的对某些目标区域进行药物缓释。此外，激活储存单元数目不同，也可以实现整体上药物缓释的多少和快慢。在一些实施例中，缓释机构42也可以对每个储存单元的缓释速率进行分别控制，因而实现了更灵活的药物缓释方案。

本发明的技术方案通过实现全植入式的子宫内宫腔检查和治疗的医用设备100，可以实现长期、连续、定时的对子宫腔内进行检查。此外可以通过图像处理算法，识别、标记、追踪特征部位(可能是病患部位、疑似部位或参考部位)。

根据在子宫内对宫腔的检查结果，由医生或临床专家决定，可以对病患部位进行手动或自动的药物缓释治疗，药物缓释的速率和施药部位可以进行编程控制。

在本发明的实施例中，双鱼眼式摄像头或旋转式摄像头方案可以更好地覆盖子宫内的不同部位，实现连续、全方位的检查。

在本发明的实施例中，为实现用户子宫内的持续检查，建立其长期历史信息，跟踪患者子宫内的变化情况，跟踪患者的治疗情况提供了可能性。在此过程中不需要用户频繁去医院进行复诊，也几乎不会影响用户日常生活。

本发明的医用设备100，可以在对用户宫腔进行检查时提供更好的用户体验，比如：进行检查时，无需用户保持一定姿态，或静止不动，检查以及治疗过程不会影响用户的日常生活；检查过程中不会像传统宫腔镜检查那样扩张子宫颈或膨宫，引起用户不适；检查后也不会像传统宫腔镜检查那样用户需要几天的恢复间。

同时，本发明的医用设备100是专人专用，不存在多人共享设备的情况，因而避免了多人间的生理污染等卫生问题。本发明中提出无线通信方案，使设备更加简单、方便使用。其与常用避孕环类似的植入和取出方法，更容易培训，甚至不需要使用任何麻醉，进而降低麻醉风险。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。