一种皮肤切开器具以及控制方法与流程

本发明属于皮肤切开器具技术领域，尤其涉及一种皮肤切开器具以及控制方法。

背景技术：

皮肤切开器具在一定的穴位或部位上切开皮肤，摘除少量皮下脂肪组织，并在局部施行刺激，以治疗疾病的方法。又称割脂疗法。按部位可分手掌割治和穴位割治。所用器具有手术刀、血管钳、缝针、丝线、消毒纱布、绷带、胶布等。操作按外科手术要求消毒、麻醉，割治后缝合包扎。两次割治之间需休息7～10天。割治法适应症较广，尤其对哮喘、胃肠病、癌肿疼痛等有较好疗效。对神经官能症、胆道蛔虫症、头痛等也有一定疗效。然而，现有皮肤切开器具手术过程中采集皮肤图像不清晰，影响手术；同时，不能准确的评估皮肤状态，影响对皮肤切开手术。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有皮肤切开器具手术过程中采集皮肤图像不清晰，影响手术；同时，不能准确的评估皮肤状态，影响对皮肤切开手术。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种皮肤切开器具以及控制方法。

本发明是这样实现的，一种皮肤切开器具的控制方法，所述皮肤切开器的控制方法包括以下步骤：

步骤一，通过皮肤图像采集模块利用医疗摄像设备采集皮肤图像数据；

步骤二，主控模块通过图像增强模块利用图像处理程序对采集的皮肤图像进行增强处理；在图像处理程序中导入对患者皮肤图像；根据该患者皮肤的特征从多个不同的滤波算子中选择锐化所使用的滤波算子，包括：根据选择的患者皮肤确定目标组织物理宽度；根据该目标组织物理宽度、图像的重建视野和图像矩阵尺寸得到目标组织像素宽度；根据该目标组织像素宽度决定滤波算子的尺寸；使用所选择的滤波算子计算得到锐化图像；

步骤三，通过标记模块利用标记程序标记皮肤图像切割部位；

步骤四，通过注射模块利用注射器对患者注射麻药操作；

步骤五，通过切割模块利用手术刀对标记皮肤位置进行切割操作；通过缝合模块利用缝合器对对手术后的皮肤进行缝合操作；

步骤六，通过皮肤状态评估模块利用评估程序对皮肤状态进行评估操作；通过使用发光二极管的光源照射到皮肤上；利用光检测器接收通过皮肤发出的光，在光从光源照射到皮肤上之后，光检测器接收通过皮肤发出的紫外光，并且所述皮肤状况评估方法进一步包括：从接收的光信息计算分布于皮肤表皮中的特定组分的数量，并且去除所计算的特定组分的数量对由光检测器接收的光信息的贡献；

步骤七，通过显示模块利用显示器显示采集的皮肤图像数据。

进一步，所述多个不同的滤波算子具有不同的尺寸和/或形状；

所述该目标组织物理宽度、图像的重建视野和图像矩阵尺寸得到目标组织像素宽度的步骤包括：

根据图像的重建视野和图像矩阵尺寸计算得到单个像素宽度；

根据该单个像素宽度和该目标组织物理宽度计算得到该目标组织像素宽度。

进一步，所述根据该患者皮肤的特征从多个不同的滤波算子中选择锐化所使用的滤波算子的步骤包括：

依据目标组织与周围组织的密度对比，从多个预先获得的滤波算子中选择滤波算子。

进一步，所述特定组分数量的计算包括：

从光检测器接收的光信息中计算半无限层的漫反射率r；

利用方程(3)从半无限层的漫反射率r计算单次散射反照率ω；

利用方程(2)从单次散射反照率ω(λ)计算表皮的吸收系数μepi，其中，方程(2)中的ω(λ)对应于方程(3)中的ω；以及利用方程(1)从表皮的吸收系数μepi计算表皮中特定组分的体积分数fspe：

其中，ρ01为周边环境/介质的界面对入射辐射的镜面反射，为半经验的半球-半球反射率，为当暴露于散射辐射下时半无限层的半经验的漫反射率,

其中，μs,tr为约化散射系数，以及

μepi＝μspe(λ)fspe+μback(λ)(1-fspe)(1)

其中，μback为人类肌肤的背景吸收，μspe为表皮中特定组分的吸收系数。

本发明的另一目的在于提供一种皮肤切开器具的控制程序，应用终端，其特征在于，所述皮肤切开器具的控制程序实现所述的皮肤切开器具的控制方法，所述皮肤切开器具的控制程序包括：

第一步，利用医疗摄像设备采集皮肤图像数据；

第二步，利用图像处理程序对采集的皮肤图像进行增强处理；在图像处理程序中导入对患者皮肤图像；根据该患者皮肤的特征从多个不同的滤波算子中选择锐化所使用的滤波算子，包括：根据选择的患者皮肤确定目标组织物理宽度；根据该目标组织物理宽度、图像的重建视野和图像矩阵尺寸得到目标组织像素宽度；根据该目标组织像素宽度决定滤波算子的尺寸；使用所选择的滤波算子计算得到锐化图像；

第三步，利用标记程序标记皮肤图像切割部位；

第四步，利用注射器对患者注射麻药操作；

第五步，利用手术刀对标记皮肤位置进行切割操作；通过缝合模块利用缝合器对对手术后的皮肤进行缝合操作；

第六步，利用评估程序对皮肤状态进行评估操作；通过使用发光二极管的光源照射到皮肤上；利用光检测器接收通过皮肤发出的光，在光从光源照射到皮肤上之后，光检测器接收通过皮肤发出的紫外光，并且所述皮肤状况评估方法进一步包括：从接收的光信息计算分布于皮肤表皮中的特定组分的数量，并且去除所计算的特定组分的数量对由光检测器接收的光信息的贡献；

第七步，利用显示器显示采集的皮肤图像数据。

本发明的另一目的在于提供一种终端，所述终端搭载实现所述皮肤切开器具的控制方法的控制器。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行所述的皮肤切开器具的控制方法。

本发明的另一目的在于提供一种皮肤切开器具的控制系统，所述皮肤切开器具的控制系统包括：

皮肤图像采集模块，与主控模块连接，用于通过医疗摄像设备采集皮肤图像数据；

主控模块，与皮肤图像采集模块、图像增强模块、标记模块、注射模块、切割模块、缝合模块、皮肤状态评估模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

图像增强模块，与主控模块连接，用于通过图像处理程序对采集的皮肤图像进行增强处理；

标记模块，与主控模块连接，用于通过标记程序标记皮肤图像切割部位；

注射模块，与主控模块连接，用于通过注射器对患者注射麻药操作；

切割模块，与主控模块连接，用于通过手术刀对标记皮肤位置进行切割操作；

缝合模块，与主控模块连接，用于通过缝合器对对手术后的皮肤进行缝合操作；

皮肤状态评估模块，与主控模块连接，用于通过评估程序对皮肤状态进行评估操作；

显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示采集的皮肤图像数据。

本发明的另一目的在于提供一种搭载所述皮肤切开器具的控制系统的皮肤切开器具。

本发明的另一目的在于提供一种搭载所述皮肤切开器具的医学皮肤切开综合设备。

本发明的优点及积极效果为：

本发明通过皮肤图像采集模块利用医疗摄像设备采集皮肤图像数据；主控模块通过图像增强模块利用图像处理程序对采集的皮肤图像进行增强处理；在图像处理程序中导入对患者皮肤图像；根据该患者皮肤的特征从多个不同的滤波算子中选择锐化所使用的滤波算子，包括：根据选择的患者皮肤确定目标组织物理宽度；根据该目标组织物理宽度、图像的重建视野和图像矩阵尺寸得到目标组织像素宽度；根据该目标组织像素宽度决定滤波算子的尺寸；使用所选择的滤波算子计算得到锐化图像；通过标记模块利用标记程序标记皮肤图像切割部位；通过注射模块利用注射器对患者注射麻药操作；通过切割模块利用手术刀对标记皮肤位置进行切割操作；通过缝合模块利用缝合器对对手术后的皮肤进行缝合操作；通过皮肤状态评估模块利用评估程序对皮肤状态进行评估操作；通过使用发光二极管的光源照射到皮肤上；利用光检测器接收通过皮肤发出的光，在光从光源照射到皮肤上之后，光检测器接收通过皮肤发出的紫外光，并且所述皮肤状况评估方法进一步包括：从接收的光信息计算分布于皮肤表皮中的特定组分的数量，并且去除所计算的特定组分的数量对由光检测器接收的光信息的贡献；通过显示模块利用显示器显示采集的皮肤图像数据。

本发明通过图像增强模块可以依据观察目标选取和调整滤波算子的尺寸和形状，从而在不同的重建条件下都能达到较为理想的增强效果；同时，通过皮肤状态评估模块可以准确的对患者皮肤状态进行评估，提高对患者进行皮肤可开手术的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的皮肤切开器具的控制方法流程图。

图2是本发明实施例提供的皮肤切开器具结构框图。

图中：1、皮肤图像采集模块；2、主控模块；3、图像增强模块；4、标记模块；5、注射模块；6、切割模块；7、缝合模块；8、皮肤状态评估模块；9、显示模块。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明包括。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1所示，本发明提供的皮肤切开器具的控制方法包括以下步骤：

s101，通过皮肤图像采集模块利用医疗摄像设备采集皮肤图像数据。

s102，主控模块通过图像增强模块利用图像处理程序对采集的皮肤图像进行增强处理。

s103，通过标记模块利用标记程序标记皮肤图像切割部位。

s104，通过注射模块利用注射器对患者注射麻药操作。

s105，通过切割模块利用手术刀对标记皮肤位置进行切割操作；通过缝合模块利用缝合器对对手术后的皮肤进行缝合操作。

s106，通过皮肤状态评估模块利用评估程序对皮肤状态进行评估操作。

s107，通过显示模块利用显示器显示采集的皮肤图像数据。

如图2所示，本发明实施例提供的皮肤切开器具包括：皮肤图像采集模块1、主控模块2、图像增强模块3、标记模块4、注射模块5、切割模块6、缝合模块7、皮肤状态评估模块8、显示模块9。

皮肤图像采集模块1，与主控模块2连接，用于通过医疗摄像设备采集皮肤图像数据；

主控模块2，与皮肤图像采集模块1、图像增强模块3、标记模块4、注射模块5、切割模块6、缝合模块7、皮肤状态评估模块8、显示模块9连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；

图像增强模块3，与主控模块2连接，用于通过图像处理程序对采集的皮肤图像进行增强处理；

标记模块4，与主控模块2连接，用于通过标记程序标记皮肤图像切割部位；

注射模块5，与主控模块2连接，用于通过注射器对患者注射麻药操作；

切割模块6，与主控模块2连接，用于通过手术刀对标记皮肤位置进行切割操作；

缝合模块7，与主控模块2连接，用于通过缝合器对对手术后的皮肤进行缝合操作；

皮肤状态评估模块8，与主控模块2连接，用于通过评估程序对皮肤状态进行评估操作；

显示模块9，与主控模块2连接，用于通过显示器显示采集的皮肤图像数据。

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

本发明提供的图像增强模块3增强方法包括：

(1)在图像处理程序中导入对患者皮肤图像；

(2)根据该患者皮肤的特征从多个不同的滤波算子中选择锐化所使用的滤波算子，包括：根据选择的患者皮肤确定目标组织物理宽度；

(3)根据该目标组织物理宽度、图像的重建视野和图像矩阵尺寸得到目标组织像素宽度；

(4)根据该目标组织像素宽度决定滤波算子的尺寸；

(5)使用所选择的滤波算子计算得到锐化图像。

本发明提供的多个不同的滤波算子具有不同的尺寸和/或形状。

本发明提供的该目标组织物理宽度、图像的重建视野和图像矩阵尺寸得到目标组织像素宽度的步骤包括：

根据图像的重建视野和图像矩阵尺寸计算得到单个像素宽度；

根据该单个像素宽度和该目标组织物理宽度计算得到该目标组织像素宽度。

本发明提供的根据该患者皮肤的特征从多个不同的滤波算子中选择锐化所使用的滤波算子的步骤包括：

依据目标组织与周围组织的密度对比，从多个预先获得的滤波算子中选择滤波算子。

实施例2

本发明提供的皮肤状态评估模块8评估方法包括：

1)通过使用发光二极管的光源照射到皮肤上；

2)利用光检测器接收通过皮肤发出的光，

其中，在光从光源照射到皮肤上之后，光检测器接收通过皮肤发出的紫外光，并且所述皮肤状况评估方法进一步包括：从接收的光信息计算分布于皮肤表皮中的特定组分的数量，并且去除所计算的特定组分的数量对由光检测器接收的光信息的贡献。

本发明提供的特定组分数量的计算包括：

从光检测器接收的光信息中计算半无限层的漫反射率r；

利用方程(3)从半无限层的漫反射率r计算单次散射反照率ω；

利用方程(2)从单次散射反照率ω(λ)计算表皮的吸收系数μepi，其中，方程(2)中的ω(λ)对应于方程(3)中的ω；以及利用方程(1)从表皮的吸收系数μepi计算表皮中特定组分的体积分数fspe：

其中，ρ01为周边环境/介质的界面对入射辐射的镜面反射，为半经验的半球-半球反射率，为当暴露于散射辐射下时半无限层的半经验的漫反射率,

其中，μs,tr为约化散射系数，以及

μepi＝μspe(λ)fspe+μback(λ)(1-fspe)(1)

其中，μback为人类肌肤的背景吸收，μspe为表皮中特定组分的吸收系数。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solidstatedisk(ssd))等。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。