一种防粘连冲洗液配制控制方法与流程

本发明涉及冲洗液的配制，具体涉及一种防粘连冲洗液的配制控制方法。

背景技术：

1、当前，医疗领域面临着手术时，手术器械常常会与血管组织发生黏附的难题，大大增加了手术风险，甚至会对人体健康造成威胁。为了解决这一问题，众多研究者们倾力研发出防粘连冲洗液，希望可以研制出一种能够在手术过程中有效地清洗血管组织的冲洗液，减少黏附的可能性和风险。

2、在外科手术过程中，针对不同的出血情况，可能面临增加手术时长或缩短手术时长的状态，冲洗液的用量也要随之发生变化，增加时长需要实时增加补给量，缩短时长需要实时缩减补给量；

3、传统的方法对冲洗液的测量有两种方法，一种是通过电子称进行称重计算，通过对冲洗液收集桶或是对纱布、吸血海绵等进行称重，计算前后的重量差，工作量大而且不能做到对测量数据的实时传输，只能通过医护人员的记录，另一种方法是通过将冲洗液收集到带有刻度的收集容器中，但是对冲洗液的输出量还是只能通过称重计算，也就造成了计算结果的误差。

4、对于冲洗液的配制控制方法，无法和手术状态的实时反馈形成充分地匹配，只能预备足够多的冲洗液，而防粘连冲洗液中的活性成分如羧甲基壳聚糖、辅酶q10无法长时间保存，便会导致失效。同时防粘连冲洗液的配制的质量标准要求较高，需要满足对人体的无害性，必须确保材料的纯度以及质量，避免使用低质量或污染的原材料，因此，如何配制安全可靠的防粘连冲洗液，并和手术的实时情况进行匹配成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明在不需要人为过多操作的情况下，能够实时的监测患者的失血情况，并通过计算机进行数据计算、图像处理，调控冲洗液的配制和对患者失血情况的反馈，在其基础上完成对医用含羧甲基壳聚糖防粘连冲洗液的配制控制，旨在满足无害性和工艺简便性的同时，实现手术过程中的冲洗液的实时供给的智能控制。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、本发明提供一种防粘连冲洗液的配制控制方法，包括以下步骤：

4、步骤1，通过0.9％的nacl溶液作为基础溶液，配制100份按照1％质量分数作为差值梯度的血液溶液，该血液血红蛋白的浓度为120-150g/l，利用770nm～830nm波长的红外线作为光源，采集溶液图像样本；

5、步骤2，分析步骤1采集所得到的溶液图像，获取溶液的hsv三分量，其中h为色调，s为饱和度，v为透明度，并通过二维零均值的高斯滤波进行处理；

6、步骤3，对患者静脉血进行血液指标的化验，获取患者静脉血的血红蛋白浓度；

7、步骤4，对冲洗液进行预配制，该冲洗液是由羧甲基壳聚糖以及缓冲溶液、表面活性剂、抗菌剂组成的混合溶液，预配制的冲洗液为500ml；

8、步骤5，进入手术阶段，对患者手术部位的创口出血进行收集，将冲洗液和血液引流至收集桶，通过手术室中的摄像装置对收集桶内液体进行图像采集，摄像装置连接计算机设备，对采集到图像的hsv分量进行实时分析并与标准图像样本库进行比对；

9、步骤6，计算失血量和出血速度，利用公式：

10、

11、sblood＝(vblood-v′blood)/δt

12、其中vblood为失血量；hbfluid为收集桶中的血红蛋白浓度；hbblood为患者血红蛋白浓度，vcollected为收集桶中的液体总量，计算出患者当前的失血量，并根据上一时刻的失血量v'blood和上一时刻的时间差δt，计算出血速度sblood；

13、步骤7，根据步骤4对创口出血进行的收集以及步骤6的公式，判断当前的出血速度sblood以及失血量vblood，并根据出血量失血量不同，进行预配制溶液量的调控

14、条件1，当失血量速度小于20ml/min，补充冲洗液至300ml，大于300ml则无须补充；

15、条件2，当出血速度大于等于20ml/min小于30ml/min时，并且出血量总量小于500ml，补充冲洗液至500ml；

16、不满足条件1和条件2的其余情况，及时进行止血并供，同时暂停冲洗液的补给，当失血量超过700ml时进行输血。

17、进一步地，步骤4预配制溶液的配制步骤包括以下子步骤：

18、步骤4-a-1，将含羧甲基壳聚糖的溶液(b)与作为缓冲溶液的流(a)进行逐步混合生成溶液(c)，其中溶液(c)中羧甲基壳聚糖的质量分数为5％～10％，

19、步骤4-a-2，将溶液(c)静置3min，按照每100ml溶液(c)加入10ml表面活性剂流(d)，其中表面活性剂流(d)为75％乙醇作为溶剂的辅酶q10溶液，辅酶q10的浓度为20μmol/l～25μmol/l，生成溶液(e)；

20、步骤4-a-3，将抗菌剂溶液(f)逐步加入溶液(e)，并搅拌均匀，得到具有抗菌成分的冲洗液(g)；

21、进一步地，步骤1同时采集在手术室白色光源照射下50％血液质量分数的样本。

22、进一步地，步骤4-a-2中的表面活性溶剂流(d)除辅酶q10外，还可以是磷脂酰胆碱或十二烷基硫酸钠，其中磷脂酰胆碱的浓度为20μmol/l～25μmol/l，十二烷基硫酸钠溶液制成的表面活性溶剂流(d)质量为3％。

23、进一步地，步骤4-a-3的抗菌剂溶液(f)可以是环丙沙星、酮康唑、伊曲康唑或阿昔洛韦中的一种或多种。

24、进一步地，步骤4-a-3还可以加入cacl2作为清洗助剂(h)，其浓度不大于0.1mmol/l，进而生成含有清洗助剂的溶液(l)，同时若溶液(e)过量，可分流得到溶液(e’)，重新回流为包含羧甲基壳聚糖的溶液(b)。

25、进一步地，对于步骤2中hsv三分量进行色彩特征的提取，分别计算每一个分量的一、二、三阶矩μ，σ，s，具体表达式如下：

26、

27、

28、

29、上式中pij为采集到溶液图像的第j个像素第i个颜色分量的值，n为图像中像素的总数，在颜色空间中组成9维向量；

30、fcolor＝[σh,σh,sh,μs,σs,ss,μv,σv,sv]

31、其中下标h、s、v代表代表hsv三个分量，μ，σ，s是一、二、三阶矩,例如μh记为h分量的一阶矩。

32、利用步骤1所述的50％含量的血液样本，获取手术室和实验室不同光照条件下修正系数alux，

33、alux＝μh(iinfrared，50％)/μh(iled，50％)

34、其中iinfrared代表手术室光照条件，iled代表实验室led灯光照条件。

35、进一步地，所述色彩特征的提取为：对步骤5所述的hsv分量进行颜色直方图特征提取，将每个像素的h分量值用其颜色出现的概率进行替换，获取颜色概率，生成颜色直方图；

36、式中nk为标准图像样本库中颜色rk总个数；alux为光照修正系数，rk(iinfrared)为手术室采集图像的颜色特征，n为图像中像素的总数，k为第k个颜色区域，l为总的颜色区域个数，其中对颜色进行转换：

37、

38、其中p(rk)代表颜色rk出现的频次，直方图频率分布为：

39、

40、对于h通道，直方图向量可以表示为：

41、

42、进一步地，步骤6中的hbblood血红蛋白浓度计算方式，通过直方图匹配算法和溶液图像样本进行对比，其中直方图匹配算法是卡方比较法或是十字交叉法中的任意一种。

43、卡方比较获取其相似度：

44、

45、其中h1,h2表示两幅图片的h通道的直方图向量。

46、十字交叉法，也成为交集法，通过计算两个直方图特征相交部分的大小，交集越大，则表示图像的相似度越高，匹配程度越高，反之，匹配程度越小。求取两个归一化直方图的每个区域中的最小值，再累加求和。两个直方图的交集法可以表示为:

47、

48、式中h1k和h2k分别为直方图h1和h2第k个区域中的比例值，l为直方图量化的维数。

49、d(h1,h2)表示相似度其结果在0～1之间，结果越小，相似度越高，反之为1时，则两幅图像不相似。

50、进一步地，一种防粘连冲洗液的配制控制系统，包括：

51、标准图像样本提取单元，用于构建标准图像样本库，通过0.9％的nacl溶液作为基础溶液，配制100份按照1％质量分数作为差值梯度的血液溶液，该血液血红蛋白的浓度为120-150g/l，利用770nm～830nm波长的红外线作为光源，采集溶液图像样本；

52、患者信息采集单元，用于患者进行血液指标的化验，获取静脉血的血红蛋白浓度；

53、冲洗液配制单元，用含羧甲基壳聚糖冲洗液配制，依次将缓冲溶液、表面活性剂、抗菌剂进行预配制，预先得到冲洗液500ml；

54、手术部创口出血收集单元，用于将冲洗液和血液引流至收集桶，并通过手术室中的摄像装置对收集桶内液体进行检测，同时摄像装置连接计算机设备，对采集到图像的hsv分量进行实时分析并与标准图像样本库进行比对；

55、失血量出血测算单元，用于计算出患者当前的失血量vblood，与出血速度sblood

56、本发明的有益效果：

57、本发明通过摄像装置实时的监测患者的失血情况，并通过计算机进行数据计算、图像处理，实现了调控冲洗液的配制和对患者失血情况的反馈。附图说明

58、图1为基于手术出血状况的冲洗液补给量控制流程图。

59、图2为冲洗液配制工艺流程图。