无影手术室照明系统的制作方法

本发明涉及照明技术领域，具体是无影手术室照明系统。

背景技术：

在进行手术的过程对医生来说无影灯可以说是必不可少的，无影灯，能够减淡本影，使得本影不明显，传统手术室的无影灯系统，一般由两到三组可移动的无影灯组构成。这样的传统无影灯在手术中常常会造成一些病人看到无影灯，就会增加进入手术室后的紧张度。

通常的传统的罩式无影灯，是直接安装在手术床的上方，这样的话，不利于层流手术室的清洁消毒，留下污染隐患，并且手术中需要调整方向时，需要医生或者护士手动调整灯光角度，不仅浪费人力，也增加的因调整角度而耗费的手术时间。

传统的罩式无影灯，在照明较低位置的手术区域时，存在难以实现理想照明的弊端，会影响到手术中医生的视线，并且手术中，因大量灯泡的照射，常常导致医生或者患者出汗，过高的温度，也不利于手术切口的抑菌。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供无影手术室照明系统，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：无影手术室照明系统，包括定位模块、灯光监控模块、中央控制系统；

所述定位模块用于对定位装置所在位置进行定位，所述灯光监控模块用于对灯光的明暗程度进行监控，如果监控到灯光变暗，就会由中央控制系统调动其他的灯泡增加亮度，所述中央控制系统用于在灯泡光线被遮挡之后对其他灯泡的关闭以及灯泡的开启进行控制，一开始对灯泡进行聚焦定位之后会由中央控制系统决定需要开启哪些灯光；

所述定位模块的输出端与灯光监控模块的输入端以及中央控制系统的输入端进行无线通信连接，所述灯光监控模块的输出端与中央控制系统的输入端进行无线通信连接。

所述定位模块包括定位装置、灯泡、光电感应器、电机；

所述定位装置用于定位手术时伤口的位置，定位装置可以以光源的形式实现，相应灯泡组光电感应器会检测到光源，确定定位区，然后进行聚焦，所述灯泡用于对定位区域进行照明，所述光电感应器负责感应该灯泡所对准方向物体是否被遮挡以及距离变化，将光信号转换成电信号传送给中央控制系统，所述电机用于调整灯泡的照明方向。

所述灯光监控模块包括术区亮度探头、计时单元、存储单元、触发单元；

所述术区亮度探头用于对术区的亮度进行检测，所述计时单元用于记录术区亮度探头检测到的亮度变化保持的时长，如果变化保持的时间中只有几秒钟表示短暂的被阻挡，中央控制系统不会对灯泡的开关进行调整，如果时间较长达到五分钟那么表示灯光被长时间阻挡了，需要关闭被遮挡的灯光后开启其他灯泡，所述存储单元用于记录术区亮度探头检测到的亮度变化以及计时单元所记录的时长，所述触发单元用于在术区亮度探头检测到的亮度变化时，将存储单元所记录的数据传输给中央控制系统。

所述术区亮度探头的输出端与计时单元的输入端进行无线通信连接，所述计时单元的输出端与触发单元的输入端进行无线通信连接，所述触发单元的输出端与存储单元输入端进行无线通信连接，所述存储单元的输出端与中央控制系统的输入端进行无线通信连接。

所述触发单元用于每秒钟检测一次术区亮度探头探测到的亮度，一旦计时单元记录的亮度变化时间长达数分钟，触发单元就会将存储单元所记录的数据传输给中央控制系统，变化时间只有几秒，触发单元就不会将存储单元所记录的数据传输给中央控制系统。

所述中央控制系统包括触摸屏、灯光开启模块、灯光调整模块、存储模块；

所述触摸屏用于输入将手术床上进行手术的有效手术区划分为手术所需要的定位区数量以及有效手术区的位置，所述灯光开启模块用于在无影灯聚焦之后根据床的高矮以及床所在的位置不同，其所调用的灯泡数量以及开启的灯的位置不同，所述灯光调整模块用于调整在无影灯光线遭到阻挡后需要调整灯光时控制灯光的开关来进行调整，所述存储模块用于存储手术前聚焦后各个灯泡距离定位装置的距离以及开启的灯泡的位置。

所述灯光调整模块包括数据采集单元、角度调整单元、开关控制单元；

所述数据采集单元用于采集光电感应器感应到的灯泡与定位装置之间的距离，能够使得在手术中灯光被遮挡之后采集到的数据调整灯光的开启或关闭，所述角度调整单元用于调动电机调整灯泡的角度对定位装置进行定位，所述开关控制单元用于当灯泡无法照射到定位区的时选择关闭这个灯泡，开启其他的灯泡；

所述数据采集单元的输出端与角度调整单元的输入端进行无线通信连接，所述角度调整单元的输出端与开关控制单元的输入端进行无线通信连接。

所述数据采集单元用于采集光电感应器感应到的灯泡与定位装置之间的最近距离的集合l＝{l1,l2,l3,…,lx}，所述聚焦之后灯泡与定位装置之间的距离与竖直平面的夹角θ的正切tanθ的集合t＝{tanθ1,tanθ2,tanθ3,…,tanθx}；

其中l总表示电感应器感应到的灯泡与定位装置之间的最近距离的集合l的总和，t总表示聚焦之后灯泡与定位装置之间的距离与竖直平面的夹角θ的正切tanθ的集合t的总和。

根据公式；

其中li表示各个电感应器感应到的灯泡与定位装置之间的最近距离的lx占总和的比例，其中ti表示聚焦之后灯泡与定位装置之间的距离与竖直平面的夹角θ的正切tanθx占t总和的比例。

根据公式；

zi＝li+ti

其中zi表示定位区离灯泡的远近得分。

所述定位区离灯泡的远近得分zi越大表示越远，越小表示离定位区越近。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的灯泡布局覆盖手术室顶棚以及手术床水平以上的墙壁上，所有灯泡并不是统一开关，其各个灯泡开关，由中央控制面板来统一控制开关，所以当手术区需要哪部分灯泡开启，系统会指定哪些灯泡开启，而其余灯泡不会开启，节约了电能，同时也解放了手术区上方的空间，为未来人工智能发展提供了空间。

2.嵌入墙体及天花板的设计减少了手术区上方物件的阻挡，使层流效果更佳，使手术室尤其手术区域的空气净化更符合标准，同时也减少了手术区上方物件，降低了因传统手术灯附着的灰尘等导致感染的可能性，除此之外还实现了手术室环境的变化，更大的空间视感，让医生和病人都有全新的视觉感受，有利于缓解紧张情绪。

3.可自动变换角度的无影灯大大节省了医生及护士的调节手术灯的人力，可自动聚焦的灯泡大大节省了聚焦的时间和效率，为抢救生命争得时间，避免了灯泡炙烤对医生操作的影响。远距离的灯泡也避免了灯泡炙烤对医生操作的影响。

附图说明

图1为本发明无影手术室照明系统的模块结构示意图；

图2为本发明无影手术室照明系统的照明的流程示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例：如图1～2所示，无影手术室照明系统，包括定位模块、灯光监控模块、中央控制系统；

所述定位模块用于对定位装置所在位置进行定位，所述灯光监控模块用于对灯光的明暗程度进行监控，如果监控到灯光变暗，就会由中央控制系统调动其他的灯泡增加亮度，所述中央控制系统用于对灯光的角度以及灯泡的开启进行控制，一开始对灯泡进行聚焦定位之后会由中央控制系统决定需要开启哪些灯光；

所述定位模块的输出端与灯光监控模块的输入端以及中央控制系统的输入端进行无线通信连接，所述灯光监控模块的输出端与中央控制系统的输入端进行无线通信连接。

所述定位模块包括定位装置、灯泡、光电感应器、电机；

所述定位装置用于定位手术时伤口的位置，进行手术之前可以将定位装置放在需要切开的伤口处，固定住灯光的角度，然后将定位装置移开，如果中途更换手术位置可以重新用定位装置确定位置，如果是病人手术位置变得更加深，那么可以将定位装置放入患者体内重新定位，定位装置可以由光源表示，这个光源可以是无菌灯也可以是特殊的无菌灯，比如颜色特殊或者能发射出其他波长的灯泡，如果是普通的无菌等那么在进行聚焦式时需要将房间内其他光源关闭介绍干扰，如果是特殊的无菌灯那么就不需要关闭其他的灯源，灯泡上的光电感应器会检测到光源，确定定位区，所述灯泡用于对定位区域进行照明，所有的照明灯泡均在天花板内部镶嵌或者墙壁内部镶嵌，手术室内的顶部及墙壁均表现为平的状态，所述光电感应器负责感应该灯泡所对准方向物体是否被遮挡以及距离变化，将光信号转换成电信号传送给中央控制系统，由中央控制系统进行聚焦，所述电机用于调整灯泡的照明方向。

所述灯光监控模块包括术区亮度探头、计时单元、存储单元、触发单元；

所述术区亮度探头用于对周围环境的亮度进行检测，并将检测到的亮度数据传送给计时单元，所述计时单元用于记录术区亮度探头检测到的亮度变化保持的时长，如果变化保持的时间中只有几秒钟表示短暂的被阻挡，中央控制系统不会对灯泡的开关进行调整，如果时间较长达到五分钟那么表示灯光被长时间阻挡了，需要关闭这个被遮挡的灯泡然后开启其他灯泡，所述存储单元用于记录术区亮度探头检测到的亮度变化以及计时单元所记录的时长，所述触发单元用于在术区亮度探头检测到的亮度变化时，将存储单元所记录的数据传输给中央控制系统，由中央控制系统根据数据数据采集单元的采集灯光距离的远近的变化检测到是哪个灯泡被遮挡。

所述触发单元用于每秒钟检测一次术区亮度探头探测到的亮度，一旦计时单元记录的亮度变化时间长达数分钟，触发单元就会将存储单元所记录的数据传输给中央控制系统，变化时间只有几秒，触发单元就不会将存储单元所记录的数据传输给中央控制系统。

所述术区亮度探头的输出端与计时单元的输入端进行无线通信连接，所述计时单元的输出端与触发单元的输入端进行无线通信连接，所述触发单元的输出端与存储单元输入端进行无线通信连接，所述存储单元的输出端与中央控制系统的输入端进行无线通信连接。

所述中央控制系统包括触摸屏、灯光开启模块、灯光调整模块、存储模块；

所述触摸屏用于输入有效手术区的位置以及手术床上进行手术的有效手术区划分为手术所需要的定位区数量，定位区的数量根据具体的手术决定，所述灯光开启模块用于在无影灯聚焦之后根据床的高矮以及床所在的位置不同，其所调用的灯泡数量以及开启的灯的位置不同，当床比较矮的时候，可能有更多的灯泡参与到照射当中，但是当床的位置较高的时候，在墙壁上某些比较矮的灯泡会被床所阻挡不能反馈电信号所以将无法参与对焦，也就无法参与到照射当中。所述灯光调整模块用于调整在无影灯光线遭到阻挡后需要对灯光的开关进行调整，所述存储模块用于存储手术前聚焦后各个灯泡距离定位装置的距离以及开启的灯泡的位置。

所述灯光调整模块包括数据采集单元、角度调整单元、开关控制单元；

所述数据采集单元用于采集光电感应器感应到的灯泡与定位装置之间的距离，能够使得在手术中灯光被遮挡之后根据采集到的数据调整灯光的开启或者关闭，所述角度调整单元用于调动电机调整灯泡的角度对定位装置进行定位，所述开关控制单元用于当灯泡无法照射到定位区的时选择关闭这个灯泡，开启其他的灯泡；

所述数据采集单元的输出端与角度调整单元的输入端进行无线通信连接，所述角度调整单元的输出端与开关控制单元的输入端进行无线通信连接。

所述数据采集单元用于采集光电感应器感应到的灯泡与定位装置之间的最近距离的集合l＝{l1,l2,l3,…,lx}，所述聚焦之后灯泡与定位装置之间的距离与竖直平面的夹角θ的正切tanθ的集合t＝{tanθ1,tanθ2,tanθ3,…,tanθx}；

其中l总表示电感应器感应到的灯泡与定位装置之间的最近距离的集合l的总和，t总表示聚焦之后灯泡与定位装置之间的距离与竖直平面的夹角θ的正切tanθ的集合t的总和。

根据公式；

其中li表示各个电感应器感应到的灯泡与定位装置之间的最近距离的lx占总和的比例，其中ti表示聚焦之后灯泡与定位装置之间的距离与竖直平面的夹角θ的正切tanθx占t总和的比例。

根据公式；

zi＝li+ti

其中zi表示定位区离灯泡的远近。

所述定位区离灯泡的远近得分zi越大表示越远，越小表示离定位区越近。

实施例一：

所述数据采集单元用于采集光电感应器感应到的灯泡与定位装置之间的最近距离的集合l＝{1,3,5，4,6,2}，所述聚焦之后灯泡与定位装置之间的距离与竖直平面的夹角θ的正切tanθ的集合t＝{10°，30°，40°，60°，75°，25°}；

其中l总表示电感应器感应到的灯泡与定位装置之间的最近距离的集合l的总和，t总表示聚焦之后灯泡与定位装置之间的距离与竖直平面的夹角θ的正切tanθ的集合t的总和。

根据公式；

其中li表示各个电感应器感应到的灯泡与定位装置之间的最近距离的lx占总和的比例，其中ti表示聚焦之后灯泡与定位装置之间的距离与竖直平面的夹角θ的正切tanθx占t总和的比例。

根据公式；

z1＝l1+t1＝0.071

z2＝l2+t2＝0.22

z3＝l3+t3＝0.35

z4＝l4+t4＝0.422

z5＝l5+t5＝0.783

z6＝l6+t6＝0.157

其中zi表示定位区离灯泡的远近。

所述定位区离灯泡的远近得分zi越大表示越远，越小表示离定位区越近，根据得出的zi表示选择数值最小的灯泡打开。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。