一种手术器械识别设备及其识别方法与流程

1.本发明属于手术器械管理技术领域，特别是涉及一种手术器械识别设备及方法。


背景技术：

2.由于医院每天手术台数多，不同类型手术所需的医疗器械不同，所以手术器械的流动性大、周转率高，清点和检查较为困难，且涉及到医院多个科室交接，工作人员任务重，导致医疗器械清点环节经常出现错误，医疗器械丢失，为医院造成经济损失，责任难以界定。其中工作最为紧张的是手术前的器械清点过程，一台手术可能需要多个手术器械包，每个包内可能有几十件器械，如果这些器械出现问题，则可能导致手术的失败。所以传统方式是医护人员在手术前拆封手术器械包取出器械，对照清单依次清点，确保不会遗漏。但是即便如此依然会在术中发现器械缺少或者损坏的情况。通过开发手术器械识别方法及系统，可以实现手术器械的识别，有效帮助医护人员检查器械是否完整，极大降低医护人员的工作压力。
3.同时，手术室内空间有限，布局相对固定，无法添加过于复杂的设备，而且手术室内需要保证严格的无菌环境，无法添加开放式结构的设备。手术器械分拣的工作通常是在手术器械车的平台上完成的，最好的解决方案是在手术器械车的基础上添加设备，不适宜再更换其他平台。
4.基础上述情况，现在急需一种手术器械识别系统，可以应用于无菌手术室，方便快捷准确的进行手术器械的识别。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种手术器械识别方法，能够应用于无菌手术室，方便快捷准确的进行手术器械的识别。
6.一种手术器械识别设备，包括主机箱和图像采集与检测设备。
7.本发明技术方案的进一步改进在于：所述的主机箱内安装有计算板卡、供电模块、散热风扇以及连接线。
8.本发明技术方案的进一步改进在于：所述的主机箱1正面内嵌一块可触显示屏，可触显示屏的下方有一个控制开关机的按钮，主机箱顶部设置有图像采集设备，图像采集设备包括摄像头、光源、设备支架，所述设备支架由铰接的连杆组成，光源和摄像头相邻并设置在设备支架的顶端，设备支架铰接在主机箱的顶部。
9.本发明技术方案的进一步改进在于：主机箱的背面设有电源插口和散热口，电源插口设置有下拉式挡板，散热口的内部设置有滤网。
10.一种手术器械识别方法，其特征在于包括如下的步骤：步骤一、将手术器械包内的器械种类和数量等信息录入系统，并生成和该包对应的唯一条形码；步骤二、每场手术开始前医护人员使用手术器械识别设备扫描手术器械包的条形
码，查询手术器械包内的器械数量、种类等信息；步骤三、医护人员清点手术器械，系统控制摄像头采集手术器械的图像并检测，并将时间、图像和检测数据保存下来；步骤四、医护人员清点完毕，系统会判断手术器械包内器械是否齐全，系统比对检测到的数据和查询到的数据，将结果反馈给现场的医护人员；若出现异常，则医护人员进行处理以及确认；若未出现异常，则医护人员进行确认，并将手术器械包的检测结果、处理情况保存下来。
11.本发明技术方案的进一步改进在于：所述的手术器械识别系统中存储的手术器械包内的器械信息包括器械的数量、种类信息，其中种类信息都包括器械尺寸、器械不同角度实例图。
12.本发明技术方案的进一步改进在于：所述的手术器械包存在唯一条形码，且条形码在手术器械包打包后生成，在手术包回收清洗后失效；在下次整理手术器械包时，会重新生成一个新的条形码，通过扫描条形码即可查询到手术器械包内的器械信息。
13.本发明技术方案的进一步改进在于：所述的手术器械检测采用基于深度学习和计算机视觉的目标检测技术，首先使用卷积网络获取图像的特征，然后对图像特征进行分析处理，得到目标检测的结果，检测到的数据包括手术器械种类、置信度分数、目标位置，根据检测到的数据进一步统计手术器械的数量；其中，位置是用图像中的像素坐标表示；置信度代表的是目标位置检测到该种类器械的可能性，置信度越高代表此处出现该类器械的可能性越大。
14.本发明技术方案的进一步改进在于：所述的系统在一个手术器械包内器械全部清点之后会判断手术器械包内器械是否齐全，通过比对检测到的数据和查询到的数据来判断，比对的数据包括手术器械的种类和数量。
15.本发明技术方案的进一步改进在于：所述的系统手术器械包检测结果包括手术器械包的编号、打包时间、拆包时间、包内器械种类、包内器械数量、器械是否完整以及检测过程中采集的图像等信息。
16.本发明中所述的手术器械检测时发现某个器械识别错误时，可以调整器械的姿态或者摄像头的位置。调整器械的姿态应该把手术器械放置在摄像头正下方，在图像中竖直方向摆放；调整摄像头的位置应该保证摄像头垂直手术器械摆放的台面，且竖直上下调整摄像头的高度。
17.本发明技术方案的进一步改进在于：所述的手术器械检测时如果现场的亮度较低，可以使用系统带的光源进行补光，保证检测的准确率。
18.由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术效果如下：本发明通过提供一种手术器械识别方法及系统，可以有效的帮助医护人员完成手术器械识别、检测的工作，提高工作效率，极大降低医护人员的工作强度。同时手术器械识别系统使用方便，封装完好、对摆放位置要求较低，可以很方便地部署在手术室。
附图说明
19.图1为本发明实施例手术器械识别方法的流程图；图2为本发明手术器械识别设备的正面图；
图3为本发明手术器械识别设备的后视图；其中，1、主机箱，2、可触显示屏，3、摄像头，4、散热口，5、电源插口，6、按钮，7、设备支架，8、光源。
具体实施方式
20.为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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详细、完整阐述。所述的实施例只是本发明一部分实施例，不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
21.如图1所示，提出一种手术器械识别方法，包括如下步骤：将手术器械包内的器械种类和数量等信息录入系统，并生成和该包对应的唯一条形码；每场手术开始前医护人员使用系统扫描手术器械包的条形码，查询手术器械包内的器械数量和种类；医护人员清点手术器械，系统控制摄像头采集手术器械的图像并检测，并将时间、图像和检测数据保存下来；医护人员清点完毕，系统会判断手术器械包内器械是否齐全，系统比对检测到的数据和查询到的数据，将结果反馈给现场的医护人员。若出现异常，则医护人员进行处理以及确认；若未出现异常，则医护人员进行确认。并将手术器械包的检测结果、处理情况保存下来。
22.所述的系统中存储的手术器械包内的器械信息包括器械种类、器械数量、器械尺寸、器械不同角度实例图，所述器械不同角度为不同的摆放角度和不同的开合角度。
23.所述器械尺寸分为两种，分别的通用尺寸和特征尺寸，通用尺寸包括器械的长和宽；特征尺寸是指和其他同型号不同尺寸器械区别的尺寸。
24.所述的手术器械包存在唯一条形码，且条形码在手术器械包打包后生成，回收和清洗后失效。在下次整理手术器械包时，会重新生成一个新的条形码。
25.所述的手术器械检测采用计算机视觉领域中的目标检测技术，检测到的数据包括种类、置信度、数量和位置。其中，位置是用图像中的像素坐标表示；置信度代表的是目标位置检测到该种类器械的可能性，置信度越高代表此处出现该类器械的可能性越大。
26.当手术器械检测时发现某个器械识别错误时，可以调整器械的姿态或者摄像头的位置。调整器械的姿态应该把手术器械放置在摄像头正下方，在图像中竖直方向摆放；调整摄像头的位置应该保证摄像头垂直手术器械摆放的台面，且竖直上下调整摄像头的高度。
27.手术器械检测时如果现场的亮度较低，可以使用系统带的光源进行补光，保证检测的准确率。
28.上述手术器械识别方法中所用的识别设备如图2、3所示，包括主机箱1和图像采集与检测设备，主机箱1内安装有计算板卡、供电模块、散热风扇以及连接线。主机箱1正面内嵌一块可触显示屏2，可触显示屏2的下方有一个控制开关机的按钮6，主机箱1顶部设置有
图像采集设备，图像采集设备包括摄像头3、光源8、设备支架7，所述设备支架7由铰接的连杆组成，设备支架7铰接在主机箱1的顶部。
29.主机箱1的背面设有电源插口5和散热口4，电源插口5设置有下拉式挡板，散热口4的内部设置有滤网。
30.手术器械识别设备内设置有识别系统，所述系统包括手术器械包信息数据库、手术器械包检测结果数据库、图像采集与检测设备。图像采集的设备支架7固定在主机箱1的上侧，在使用时可以伸展打开，在系统关闭后可以折叠起来贴合机箱上侧放置。主机箱1的形状是长方体，主机箱1上面和图像采集的设备支架7绞接。
31.系统识别手术器械包的条形码时，需要将条形码放置在摄像头下，待屏幕中出现手术器械包内的器械信息后，先判断是否有误，若有误则需要现场的医护人员处理，若无误则进行下一步的拆包工作。
32.光源8和摄像头3相邻并设置在设备支架7的顶端，系统检测手术器械时，首先需要调整光源，保证亮度，随后将一个或者多个手术器械放置在摄像头下方，待屏幕中出现检测结果后即可取走器械，换下一批器械进行识别。
33.系统检测手术器械时，若器械无法准确被识别，医护人员可首先改变器械在摄像头下的位置姿态，重新检测。若异常仍然存在，则确认异常存在，需要现场的医护人员处理。
34.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。