一种压力视觉检测的妇科激光治疗刀头及自适应控制方法

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种压力视觉检测的妇科激光治疗刀头及自适应控制方法。

背景技术

妇科病，诸如阴道炎、宫颈糜烂、子宫肌瘤等，是女性的常见病症，严重危害女性的身心健康。半导体激光治疗仪作为一种疗效高、见效快、无疼痛、应用广、无副作用的新型医疗保健器械，正在被越来越多的医院使用。半导体激光治疗仪在医疗、美容领域有大量的应用，其也得到了广大使用客户的一致认可。

半导体激光治疗仪的核心部件是激光治疗刀头，通过激光烧灼方式处理病症区域。在烧灼处理过程中，必然会产生一定量烟气，因此需要将烟气排出体外。目前激光治疗刀头的壳体部分是一次性的，耗材浪费严重。而且激光治疗刀头虽然有烟气通道，但是病症区域的处理位置仍然会有烟气溢出，进入检查通道内。而且烟气通道在激光治疗刀头内不是特定的，烟气会沉积污染镜片组合反射镜。此外如果有体液接触至反射镜，也会影响反射镜的激光反射效果，影响病症治疗效果。而且现有的激光功率和时间控制都是凭经验操作，没有一个准确的操作标准，对技术人员要求较高。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种种压力视觉检测的妇科激光治疗刀头及自适应控制方法，旨在解决上述技术问题。

本发明采用如下技术方案：

一方面，所述压力视觉检测的妇科激光治疗刀头，包括管体，所述管体内置有激光镜片组，所述管体包括前后两段，其中管体前段直径小于管体后段直径，所述管体后段内有主腔，且主腔延伸至管体前段，所述激光镜片组位于所述主腔内，所述管体后段还开有两个气腔，每个气腔均连接有气管，其中一个为抽气管，另一个为回气管，所述气腔的前端侧壁还开有气孔，所述管体前段穿入集烟罩然后通过尾塞固定，所述集烟罩的侧壁有两个气嘴，每个气嘴均插入至对应的气孔，所述集烟罩顶部开口，位于管体前段的主腔内安装有反射镜和摄像组件，所述管体后段的主腔顶部为透明玻璃板，所述反射镜和摄像组件正对集烟罩顶部开口，所述管体前段靠近集烟罩的顶部位置设置有压力传感器。

进一步的，所述反射镜斜45度放置，所述摄像组件位于反射镜前侧，所述摄像组件朝向集烟罩顶部开口设置。

进一步的，所述尾塞前端为球面，所述尾塞与集烟罩之间以及集烟罩与管体后段侧壁之间均设置有密封圈。

进一步的，所述管体前段的头端为螺纹段，所述尾塞拧入所述螺纹段。

进一步的，所述集烟罩顶部开口的开口位置为平面。

另一方面，所述妇科激光治疗的自适应控制方法，包括下述步骤：

步骤S1、将妇科激光治疗刀头连接手持部，开启摄像组件，通过操作手操作妇科激光治疗刀头进入检查通道；

步骤S2、在摄像组件回传的视频辅助下，将妇科激光治疗刀头进入到治疗区域后，将集烟罩顶部开口紧贴治疗区域，直至压力传感器达到设定值；

步骤S3、摄像组件拍摄集烟罩顶部开口内的目标区域图像，并回传至控制主机；

步骤S4、控制主机分析所述目标区域图像，确定病症等级，并根据所述病症等级得到激光功率和处理时间；

步骤S5、自适应控制激光源输出对应功率的激光，然后通过激光镜片组、反射镜至目标区域，按照得到处理时间处理激光处理目标区域，处理的同时，通过气泵从抽气管抽取烧灼产生的烟气，直至当前目标区域处理完毕且烟气抽取干净；

步骤S6、移动妇科激光治疗刀头至下一目标区域继续操作，直至治疗区域处理完毕。

进一步的，所述步骤S4中确定病症等级具体过程如下：

过滤目标区域图像外周一圈一定宽度的边缘像素，保留剩余像素图像；

识别出剩余像素图像的背景像素，然后提取前景像素，计算前景像素占整个剩余像素图像的病症比例；

对于提取出的前景像素，通过卷积神经网络模型识别出病症类型；

按照病症比例和病症类型得到对应的病变等级。

本发明的有益效果是：本发明结构中，通过设置独立的可拆卸集烟罩，集烟罩通过尾部的尾塞固定，方便更换；且管体分两段设置，管体内有主腔，反射镜、摄像组件位于封闭的空间，不受检查通道体液和烟气影响；另外管体后段靠近集烟罩位置也设置有压力传感器，在操作妇科激光治疗刀头时，可以使得集烟罩顶部开口紧贴病症区域，不存在缝隙，使得在治疗激光产生的烟气不会进入体内，基本上可以全部被抽出；另外，本发明还设置了摄像组件，可以通过玻璃板拍摄病症区域图像，可以对图像进行识别，进行相应的激光功率和处理时间控制，对技术人员要求较低；而气腔和主腔是相对独立的，烟气不会污染主腔内部件，可以拆下集烟罩后方便对各部分进行清洗，包括玻璃板，装置消毒后可重复使用，也可以直接更换集烟罩和尾塞，只用清洗管体即可。

附图说明

图1是本发明实施例提供的妇科激光治疗刀头的爆炸图一；

图2是本发明实施例提供的妇科激光治疗刀头的爆炸图二；

图3是本发明实施例提供的妇科激光治疗刀头的剖视图；

图4是本发明实施例提供的手持部的结构图；

图5是本发明实施例提供的妇科激光治疗的自适应控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1-3所示，所述压力视觉检测的妇科激光治疗刀头，包括管体，所述管体内置有激光镜片组10，所述管体包括前后两段，其中管体前段1直径小于管体后段2直径，所述管体后段2内有主腔3，且主腔延伸3至管体前段1，所述激光镜片组10位于所述主腔3内，所述管体后段2还开有两个气腔4，每个气腔4均连接有气管41，其中一个为抽气管，另一个为回气管。所述气腔4的前端侧壁还开有气孔42，所述管体前段穿入集烟罩5然后通过尾塞6固定，所述集烟罩5的侧壁有两个气嘴51，每个气嘴51均插入至对应的气孔42，所述集烟罩顶部开口，位于管体前段1的主腔内安装有反射镜7和摄像组件8，所述管体后段2的主腔顶部为透明玻璃板21，所述反射镜7和摄像组件8正对集烟罩顶部开口，所述管体前段靠近集烟罩的顶部位置设置有压力传感器9。

本结构中，使用时妇科激光治疗刀头与手持部安装，另外配合控制主机、气泵、激光源等工作。其原理是激光源发出激光通过激光镜片组光路调整，然后经过反射镜反射，穿透玻璃板后照射至病症区域，通过激光烧灼的方式进行病症治疗。为了保证准确度，所述反射镜斜45度放置。另外，摄像组件用于拍摄集烟罩顶部开口与病症区域接触位置的图像来进行激光控制，图示中所述摄像组件位于反射镜前侧，所述摄像组件朝向集烟罩顶部开口设置。此外，所述集烟罩顶部开口的开口位置为平面，便于实现集烟罩顶部开口与病症区域紧贴不留缝隙。

本装置整体为可拆卸结构，可取下集烟罩与尾塞，管体不可拆卸。管体与集烟罩、尾塞是相对隔离的。将集烟罩安装在管体前段后，用尾塞固定。作为一种方式，管体前段的头端为螺纹段，所述尾塞拧入所述螺纹段。为了保证密封性，所述尾塞前端为球面，所述尾塞与集烟罩之间以及集烟罩与管体后段侧壁之间均设置有密封圈。

通过此中结构设计，第一，两个气腔以及集烟罩形成烟气通道，两个气管中，从抽气管抽气，回气管自然回气，气体在烟气通道内形成定向气流，使得激光烧灼病症区域产生的烟气进入到集烟罩后快速被抽出；第二，由于在集烟罩附近设置了压力传感器，通过集烟罩的顶部开口紧贴病症区域，根据压力传感器的显示数值可判断集烟罩与病症区域是否封闭，留有缝隙，避免产生的烟气从缝隙中溢出进入体内；第三，集烟罩可拆卸，当使用完成后，可以拆卸集烟罩后对各部分进行清洗，包括玻璃板，装置消毒后可重复使用，也可以直接更换集烟罩和尾塞，只用清洗管体即可，需要注意的是，在清洗管体前段时，可以用堵头堵住气孔，避免水分进入气腔；第四，通过玻璃板设计，可以分隔烟气进入主腔，且不影响激光和摄像组件，而且玻璃板上优选设置疏油层，即便是在检查过程中有少量体液也不会在玻璃板上汇集；第五，本发明设置了摄像组件，可以通过玻璃板拍摄病症区域图像，可以对图像进行识别，进行相应的激光功率和处理时间控制，对技术人员要求较低。

本发明实施例基于上述结构，还提供了一种妇科激光治疗的自适应控制方法，如图5所示，包括下述步骤：

步骤S1、将妇科激光治疗刀头连接手持部，开启摄像组件，通过操作手操作妇科激光治疗刀头进入检查通道。

手持部结构如图4所示，手持部与妇科激光治疗刀头安装连接，手持部也连接激光源，激光源发射的激光可以通过手持部进入管体内，然后通过透镜组、反射镜，照射至病症区域。

开启摄像组件后，可以开始操作手持部将妇科激光治疗刀头推入至患者检查通道。

步骤S2、在摄像组件回传的视频辅助下，将妇科激光治疗刀头进入到治疗区域后，将集烟罩顶部开口紧贴治疗区域，直至压力传感器达到设定值。

由于设置了摄像组件，本装置不需要单独配置窥镜，通过摄像组件即可看到当前集烟罩顶部开口的所对部位，也非常方便操作，降低对医生的技术要求。在摄像组件回传的视频辅助下，可以快速将妇科激光治疗刀头推入至病症位置。

由于设置了压力传感器，因此将妇科激光治疗刀头推入到病症的治疗区域后，将集烟罩顶部开口紧贴治疗区域，根据压力传感器回传数据可以判断开口是否与治疗区域贴紧，避免出现缝隙，通过设置压力传感器，也降低了对医生的技术要求，

步骤S3、摄像组件拍摄集烟罩顶部开口内的目标区域图像，并回传至控制主机。

在治疗前，先通过摄像组件拍摄目标区域图像，控制主机根据目标区域图像进行识别。

步骤S4、控制主机分析所述目标区域图像，确定病症等级，并根据所述病症等级得到激光功率和处理时间。

目标区域的病症激光治疗，需要确认病症等级，并非所有区域都是相同的激光参数。确认病症等级的一种实例过程如下：

S41、过滤目标区域图像外周一圈一定宽度的边缘像素，保留剩余像素图像。

由于集烟罩顶部开口的边缘是压住治疗目标区域，该目标区域的边缘位置会与实际表现有明显差异，比如颜色泛红，会影响后续判断，因此这里需要将这部分像素剔除。

S42、识别出剩余像素图像的背景像素，然后提取前景像素，计算前景像素占整个剩余像素图像的病症比例。

在剔除后剩下的剩余像素图像，本步骤先识别出背景像素。背景像素容易识别，检查通道正常颜色与病症颜色有明显差异。另外，如果检查通道内还有正常区域，也可以通过获取正常区域的图像，然后作为背景颜色取识别剩余像素图像。然后识别出前景像素，前景像素是产生病症区域的像素，背景像素以外的像素均为前景像素，然后计算病症比例。如果整个剩余像素图像均是前景像素，那么病症比例接近1。

S43、对于提取出的前景像素，通过卷积神经网络模型识别出病症类型。

卷积神经网络模型在病症识别已有一些应用，样本训练和验证，可得到正确率较高的模型。通过模型可判断出前景像素的病症类型，如血管扩张、糜烂、溃疡等，根据不同病症类型也需要不同处理。病症类型的严重程度越高，需要治疗时间越长越仔细。

S44、按照病症比例和病症类型得到对应的病变等级。

病症比例是判断病症目标区域中病症部位所占的比例，比例越高，病变等级越高；另外，病症类型的严重程度越高病变等级也越高。前期通过设置映射表，根据经验设置病变等级以及对应的激光功率和处理时间。

步骤S5、自适应控制激光源输出对应功率的激光，然后通过激光镜片组、反射镜至目标区域，按照得到处理时间处理激光处理目标区域，处理的同时，通过气泵从抽气管抽取烧灼产生的烟气，直至当前目标区域处理完毕且烟气抽取干净。

在得到病变等级后，查找映射表即可得到对应激光功率和处理时间，然后对应控制激光源操作即可。目标区域激光处理过程中，产生的烟气被抽取干净。

步骤S6、移动妇科激光治疗刀头至下一目标区域继续操作，直至治疗区域处理完毕。

最后当完成一个目标区域的治疗后，继续进行下一目标区域治疗，直至整个治疗区域处理完毕。

综上，本发明结构简单，集烟罩可拆卸，方便更换；反射镜、摄像组件位于封闭的主腔，不受检查通道体液和烟气影响；另外管体后段靠近集烟罩位置也设置有压力传感器，在操作妇科激光治疗刀头时，可以使得集烟罩顶部开口紧贴病症区域，不存在缝隙，使得在治疗激光产生的烟气不会进入体内，基本上可以全部被抽出；另外，本发明还设置了摄像组件，可以通过玻璃板拍摄病症区域图像，可以对图像进行识别，进行相应的激光功率和处理时间控制，对技术人员要求较低；而气腔和主腔是相对独立的，烟气不会污染主腔内部件，可以拆下集烟罩后方便对各部分进行清洗，包括玻璃板，装置消毒后可重复使用，也可以直接更换集烟罩和尾塞，只用清洗管体即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。