一种医用无尖刺冰泥制作控制系统的制作方法

1.本发明属于医用无菌冰泥制作技术领域，具体是一种医用无尖刺冰泥制作控制系统。


背景技术：

2.目前在医学领域，无菌盐水冰泥被运用得越来越广泛，比如器官移植手术等方面。在器官移植手术中，对于器官的临时保存就需要在一个无菌低温的环境，传统的手术应用中，无菌盐水冰泥是采用生理盐水进行冷冻，使用时将生理盐水冰块从冰箱中取出化冻。然而冰块化成冰泥需要一个过程，这样的操作复杂并且容易被污染，并且最后获取的冰泥带有尖刺，易损伤器官，不能满足医疗的手术需求。
3.另外现有制冰机对于生成的无菌盐水冰泥没有设置专门的冰泥质量检测装置，难以控制冰泥质量。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种医用无尖刺冰泥制作控制系统，用于解决现有技术不能控制医用无尖刺冰泥质量的技术问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种医用无尖刺冰泥制作控制系统，包括数据采集模块、处理器、执行模块、显示模块以及存储模块，所述数据采集模块与处理器电连接，将特征数据传送至处理器；执行模块与处理器电连接用于执行处理器生成的控制指令；显示模块与处理器连接用于显示制冰进度；所述控制指令包括制冰指令、搅拌指令、停止搅拌指令以及停止制冰指令；制冰机数据采集模块和处理器均与存储模块电连接，所述存储模块用于存储特征数据、制冰指令以及标准数据。
7.进一步地，所述特征数据包括冰泥表面高清图像、生理盐水温度信号、冰泥温度信号及生理盐水重量信号。
8.进一步地，所述数据采集模块包括高清图像采集单元、温度采集单元及重量采集单元；
9.所述高清图像采集单元，用于采集冰泥的表面高清图像；
10.所述温度采集单元，用于采集生理盐水温度信号和冰泥温度信号；
11.所述重量采集单元，用于采集生理盐水重量信号。
12.进一步地，所述处理器具有分析冰泥表面高清图像的功能，具体过程包括：
13.首先处理器对冰泥表面高清图像进行标记，标记靶图；然后分析标记靶图中所有标记点内的冰泥颗粒，获取冰泥颗粒数量以及粒径；计算所有标记点内冰泥粒径的平均值p，当平均值p等于设定阈值时；计算所有标记点内冰泥颗粒数量方差f1和冰泥粒径方差f2；冰泥颗粒数量方差f1和冰泥粒径方差f2均小于设定阈值时，判断冰泥颗粒符合标准数据要求。
14.进一步地，所述标记靶图包括若干层标记圈，所述标记圈由制冰盆中心向外侧均匀分布，所述标记圈包括若干标记点，所述标记点沿制冰盆周向均匀分布。
15.进一步地，所述处理器中还包括制冰方案单元，所述制冰方案单元中存储有若干制冰方案，所述制冰方案的影响因素包括生理盐水的初始温度、生理盐水的初始重量以及制定的制冰时间，所述制冰方案的控制因素包括制冰机功率；通过获取生理盐水的初始温度、重量及制冰的时间，对应制冰方案生成制冰指令。
16.进一步地，所述处理器具有生成制冰进度的功能，具体过程包括：
17.计算冰泥粒径平均值p与设定阈值差的绝对值，然后生成初步的制冰进度；然后分别计算冰泥颗粒数量方差f1和冰泥粒径方差f2与设定阈值差的绝对值，生成进一步的制冰进度。
18.进一步地，所述执行模块，包括：
19.制冷模块，用于执行制冰指令和停止制冰指令；
20.搅拌模块，用于执行搅拌指令和停止搅拌指令。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.本发明通过获取冰泥表面高清图像并通过分析获取冰泥颗粒的粒径是否符合要求以及冰泥颗粒分布是否均匀，保证了冰泥制作的质量，使得制作的冰泥无尖刺，另外通过冰泥颗粒粒径与设定阈值差值的绝对值可以获取制冰进度，方便医护人员了解现有的制冰进度。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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。
24.图1为本发明原理框图。
具体实施方式
25.下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。
26.这里使用的术语用于描述实施例，并不意图限制和/或限制本公开；应该注意的是，除非上下文另有明确指示，否则单数形式的“一”、“一个”和“该”也包括复数形式；而且，尽管属于“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种元件，但是元件不受这些术语的限制，这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。
27.如图1所示，一种医用无尖刺冰泥制作控制系统，包括：
28.数据采集模块，用于采集特征数据；
29.处理器，用于根据特征数据生成控制指令和制冰进度；
30.执行模块，用于执行控制指令；
31.显示模块，用于显示制冰进度；
32.存储模块，用于存储特征数据、制冰指令以及无菌冰泥的标准数据。
33.所述数据采集模块与处理器电连接，将特征数据传送至处理器，所述执行模块和显示模块均与处理器电连接分别执行处理器生成的控制指令和显示制冰进度，所述存储模块与数据采集模块和处理器电连接。
34.数据采集模块包括高清图像采集单元、温度采集单元、重量采集单元及功率采集单元；
35.所述高清图像采集单元，用于采集冰泥的表面高清图像；
36.高清图像采集单元利用高频率的摄像机，采集制冰盆中冰泥表面的高清图像，通过高清图像可以获得的数据包括，单位面积内的冰泥表面颗粒数量和冰泥表面颗粒的粒径。
37.所述温度采集单元，用于采集生理盐水温度信号和冰泥温度信号；
38.利用生理盐水制作冰泥时，生理盐水的初始温度影响制冰的时间，生理盐水的初始温度越低，冰泥的制作速度越快，生理盐水的初始温度越高，冰泥的制作速度越慢，制作时间越长。冰泥温度也是衡量冰泥是否合格的标准，只有冰泥的温度在设定阈值的范围内才能够作为保存器官使用。
39.所述重量采集单元，用于采集生理盐水重量信号。
40.生理盐水的重量越大，冰泥制作过程越长。是影响冰泥制作时间的重要因素。
41.故所述特征数据包括冰泥表面高清图像、生理盐水温度信号、冰泥温度信号及生理盐水重量信号。
42.所述处理器对冰泥的表面高清图像进行分析，具体过程包括：
43.首先处理器对冰泥表面高清图像进行标记，获取标记点，所述标记点沿制冰盆周向均匀分布，形成标记圈，由制冰盆中心至外侧分布有若干层标记圈，并且外侧标记圈中的标记点数量大于内侧标记点数量，所有标记点构成标记靶图。分析所有标记点内的冰泥颗粒，获取冰泥颗粒数量以及粒径；计算所有标记点内冰泥粒径的平均值p，当平均值p等于设定阈值时，计算所有标记点内冰泥颗粒数量方差f1和冰泥粒径方差f2；冰泥颗粒数量方差f1和冰泥粒径方差f2均小于设定阈值时，判断冰泥颗粒符合标准数据要求。
44.需要说明的是，在制备生理盐水冰泥开始的时候，处理器生成搅拌指令并发送至搅拌模块，随着生理盐水不断结晶，搅拌模块使得制冰盆中各处的冰泥颗粒的粒径分布一致，当冰泥颗粒和冰泥温度符合标准数据要求时，生成停止搅拌指令。
45.在一些实施例中，处理器在识别到生理盐水开始结晶后，开始对冰泥数量和粒径进行计算。
46.上述设定阈值和设定范围均为冰泥的标准数据。
47.所述处理器根据生理盐水的温度信号和重量信号生成制冰指令，具体过程包括：
48.所述处理器中还包括制冰方案单元，所述制冰方案单元中存储有若干制冰方案，所述制冰方案的影响因素包括生理盐水的初始温度、生理盐水的初始重量以及制定的制冰时间，所述制冰方案的控制因素包括制冰机功率；通过获取生理盐水的初始温度、重量及制冰的时间，对应制冰方案生成制冰指令。
49.所述处理器生成制冰进度，具体过程包括：
50.根据冰泥粒径的平均值p与粒径设定范围的差距，计算平均值p与粒径设定阈值差的绝对值，绝对值越小完成度越高，绝对值越大完成度越低，然后生成初步的制冰进度；然后根据冰泥颗粒数量方差f1和冰泥粒径方差f2与设定阈值的差距，分别计算方差f1和方差f2与设定阈值差的绝对值，绝对值越小的完成度越高，绝对值越大的完成度越低，生成进一步的制冰进度；然后将制冰进度发送至显示模块。
51.所述显示模块包括可显示化的操作屏幕，用于显示制冰进度，便于医疗人员实时了解冰泥的制作进度，从而方便使用，还可以通过可视化的操作屏幕设置制冰时间。
52.所述执行模块包括制冷模块，用于执行制冰指令和停止制冰指令，便于选择合适的制冷功率，使得能够在设置时间里完成无菌冰泥的制作；搅拌模块，用于执行搅拌指令使得冰泥的粒径符合要求。
53.上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
54.本发明的工作原理：本发明通过获取冰泥表面的高清图像，并对高清图像中各处设置标记点，形成标记靶图。对各处标记点进行分析，获取标记点中的粒径与颗粒数量，当所有冰泥颗粒的平均粒径、冰泥颗粒数量方差f1和冰泥粒径方差f2均符合标准数据时，说明此时的冰泥均匀、细腻、无冰刺。此时冰泥的温度符合标准数据时，说明符合标准数据的冰泥制作完成。即可停止制冷机模块和搅拌模块运行。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
56.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。