一种手术器械识别系统及方法

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，具体而言，涉及一种手术器械识别系统及方法。

背景技术

随着科技的不断进步，手术机器人在医疗领域中的应用越来越广泛。手术机器人的手术器械安装是一个复杂而关键的过程，在临床手术进行手术器械更换时，需要对手术器械进行识别以确认手术器械的种类、型号、生产批次号和使用寿命等参数是否与手术机器人匹配，若识别速度慢或识别错误，可能会严重影响手术操作的进行。

目前，手术机器人在进行手术器械识别时，通常采用上位机对手术器械进行识别，需要暴露在外界的金属触点来进行数据传输，反馈手术器械的相关信息，但是，金属触点暴露在空气中会受到氧化或者金属触点接触不良，从而导致连接不稳定，因此导致手术器械的识别速度受到影响，甚至无法进行手术器械识别。

发明内容

本发明解决的问题如何改善手术器械的识别效率。

为解决上述问题，本发明提供一种手术器械识别系统及方法。

第一方面，本发明提供了一种手术器械识别系统，包括信号标签、信号阅读装置、手术机器人、手术器械和处理装置，所述信号标签设置在所述手术器械上，所述信号阅读装置设置在所述手术机器人上；

所述信号阅读装置用于：采集预设范围内所述信号标签发送的器械信息和器械编码；

所述处理装置用于：

获取所述手术器械的所述器械信息和所述器械编码；

根据所述器械信息生成所述手术器械的校验码；

通过所述器械编码和所述校验码，对所述手术器械进行校验，判断所述器械信息是否准确；

若是，则根据所述器械信息对所述手术器械进行匹配，当匹配成功时，则完成对所述手术器械的识别。

可选地，所述根据所述器械信息生成所述手术器械的校验码，包括：

将所述器械信息进行数据填充，得到预设长度的校验器械信息；

根据预设阈值将所述校验器械信息划分为多个数据组；

对每个所述数据组进行加密运算，得到每个所述数据组对应的加密结果；

将全部所述加密结果拼接，生成所述校验码。

可选地，所述将所述器械信息进行数据填充，得到预设长度的校验器械信息，包括：

根据所述器械信息得到所述器械信息的信息长度；

根据所述信息长度和所述预设长度，确定数据填充长度；

根据所述数据填充长度，通过预设填充字符，得到填充数据；

根据所述填充数据和所述器械信息，生成所述校验器械信息。

可选地，所述对每个所述数据组进行加密运算，得到每个所述数据组对应的加密结果，包括：

根据所述数据组，通过哈希算法进行循环加密，得到所述加密结果。

可选地，所述通过所述器械编码和所述校验码，对所述手术器械进行校验，判断所述器械信息是否准确，包括：

将所述器械编码和所述校验码进行比较，根据比较结果判断所述器械信息是否准确；

当所述器械编码和所述校验码一致时，判断所述器械信息准确；

当所述器械编码和所述校验码不一致时，判断所述器械信息不准确。

可选地，所述根据所述器械信息对所述手术器械进行匹配，包括：

根据所述器械信息判断所述手术器械是否满足预设的匹配条件；

若是，则判断所述手术器械匹配成功；

若否，则判断所述手术器械匹配失败。

可选地，所述器械信息包括接口信息、规格信息和控制信息；所述匹配条件包括接口条件、规格条件和控制条件；所述根据所述器械信息判断所述手术器械是否满足预设的匹配条件，包括：

当所述接口信息满足所述接口条件、所述规格信息满足规格条件和所述控制信息满足控制条件时，判断所述手术器械满足匹配条件；

否则，判断所述手术器械不满足匹配条件。

可选地，该系统还包括报警装置；

所述报警装置用于，当所述手术器械匹配成功时，生成第一告警提示，当所述手术器械匹配失败时，生成第二告警提示。

可选地，该系统还包括存储装置；

所述存储装置用于，存储不同种类的所述手术器械对应的所述器械信息。

第二方面，一种手术器械识别方法，应用于第一方面所述的手术器械识别系统，所述手术器械识别方法，包括：

获取手术器械的器械信息和器械编码；

根据所述器械信息生成所述手术器械的校验码；

通过所述器械编码和所述校验码，对所述手术器械进行校验，判断所述器械信息是否准确；

若是，则根据所述器械信息对所述手术器械进行匹配，当匹配成功时，则完成对所述手术器械的识别。

本发明的手术器械识别系统、设备及存储介质的有益效果是：通过非接触信息识别技术，即射频识别系统，通过手术机器人上的信号阅读装置自动对预设范围内手术器械上的标签信息进行自动识别，并采集该手术器械的器械信息和器械编码，其中，器械信息包括手术器械的器械类型、器械生产日期、器械剩余使用寿命、器械批次号等信息，器械编码为根据该手术器械初始的器械信息生成的初始校验码。根据当前获取到的手术器械的器械信息生成该手术器械的校验码，通过校验码可以判断设备信息的准确性和完整性，从而可以准确地判断获取到的手术器械的器械信息相对于初始的器械信息是否发生改动，通过校验码和器械编码对手术器械进行校验，根据校验码和器械编码的比较结果，判断手术器械的初始器械信息和获取的器械信息是否一致，当校验结果为器械设备信息准确，即该手术器械的器械信息未发生改变时，手术器械的校验成功，手术机器人根据该器械信息对手术器械进行匹配，匹配成功后最终实现手术机器人对该手术器械的识别。在手术器械识别的过程中无需手术机器人和手术器械接触，即可快速稳定地完成对手术器械的校验和匹配，从而实现对手术器械的识别，避免了由于金属触点腐蚀造成的接触不稳定，使手术器械的识别速度较慢或者无法识别的情况发生，提高了手术器械识别的效率和稳定性，同时避免了手术器械识别异常对手术进度的影响，提高了手术的安全性和稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例的一种手术器械识别系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的一种手术器械识别方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。虽然附图中显示了本发明的某些实施例，然而应当理解的是，本发明可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是，本发明的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。

应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”；术语“可选地”表示“可选的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

如图1所示，为解决上述技术问题，本发明提供了一种手术器械识别系统，包括信号标签、信号阅读装置、手术机器人、手术器械和处理装置，所述信号标签设置在所述手术器械上，所述信号阅读装置设置在所述手术机器人上；

所述信号阅读装置用于：采集预设范围内所述信号标签发送的器械信息和器械编码；

具体地，通过手术机器人上安装的信号阅读装置在一个预设区域内发送射频能量形成电磁场，预设区域的大小可以通过调节信号阅读器的发射功率来调节，电磁场所覆盖的区域内，手术器械所持有的信号标签被触发，通过射频信号的形式发送存储在其中的数据，即器械信息和器械编码，其中，该器械信息包括器械类型、器械生产日期、器械剩余使用寿命、器械批次号等信息，该器械编码为手术器械初始的校验码，初始校验码包含了该手术器械初始的器械类型、器械生产日期、器械剩余使用寿命、器械批次号等信息，如果手术器械的初始信息发生改变则生成的校验码也随之改变，在接收到信号标签所发数据后，将该数据发送给处理装置进行校验和匹配。

所述处理装置用于：

获取所述手术器械的所述器械信息和所述器械编码；

根据所述器械信息生成所述手术器械的校验码；

具体地，根据获取到的器械信息，通过校验算法生成该器械信息对应的校验码，该校验码的生成方式与获取到的器械编码的生成方式相同，并根据相同的器械信息指挥生成同一种编码，如果器械信息未发生改变，则该校验码和获取到的手术器械初始的器械编码应保持一致，从而确保了对手术器械校验的准确度。

通过所述器械编码和所述校验码，对所述手术器械进行校验，判断所述器械信息是否准确；

若是，则根据所述器械信息对所述手术器械进行匹配，当匹配成功时，则完成对所述手术器械的识别。

具体地，通过校验码和器械编码进行比较，对该手术器械的器械信息进行校验，判断该手术器械信息是否准确，即该手术器械的初始器械信息和当前的器械信息是否一致，并未发生改变，如果器械信息发生改变，在手术机器人使用该器械进行操作时可能会由于参数不匹配而影响手术的正常进行，甚至造成安全隐患。

进一步地，当校验完成，并判断该手术器械的器械信息和初始的器械信息保持一致时，证明该手术器械的器械信息准确未发生过改变，则手术机器人根据该手术器械的器械信息进行匹配，匹配成功后，则说明手术器械的识别成功，手术机器人通过安装的手术器械执行具体的手术操作。

进一步地，当验证失败，该手术器械的校验码和器械编码不一致，则判断该手术器械的当前器械信息发生改变，并控制手术机器人停止该手术器械的使用，重新选取适合的手术器械进行校验。

本实施例中，通过非接触信息识别技术，即射频识别系统，通过手术机器人上的信号阅读装置自动对预设范围内手术器械上的标签信息进行自动识别，并采集该手术器械的器械信息和器械编码，其中，所述器械信息包括手术器械的器械类型、器械生产日期、器械剩余使用寿命、器械批次号等信息，器械编码为根据该手术器械初始的器械信息生成的初始校验码。根据当前获取到的手术器械的器械信息生成该手术器械的校验码，通过校验码可以判断设备信息的准确性和完整性，从而可以准确地判断获取到的手术器械的器械信息相对于初始的器械信息是否发生改动，通过校验码和器械编码对手术器械进行校验，根据校验码和器械编码的比较结果，判断手术器械的初始器械信息和获取的器械信息是否一致，当校验结果为器械设备信息准确，即该手术器械的器械信息未发生改变时，手术器械的校验成功，手术机器人根据该器械信息对手术器械进行匹配，匹配成功后最终实现手术机器人对该手术器械的识别。在手术器械识别的过程中无需手术机器人和手术器械接触，即可快速稳定地完成对手术器械的校验和匹配，从而实现对手术器械的识别，避免了由于金属触点腐蚀造成的接触不稳定，使手术器械的识别速度较慢或者无法识别的情况发生，提高了手术器械识别的效率和稳定性，同时避免了手术器械识别异常对手术进度的影响，提高了手术的安全性和稳定性。

在一个可选的实施例中，所述根据所述器械信息生成所述手术器械的校验码，包括：

将所述器械信息进行数据填充，得到预设长度的校验器械信息；

根据预设阈值将所述校验器械信息划分为多个数据组；

对每个所述数据组进行加密运算，得到每个所述数据组对应的加密结果；

将全部所述加密结果拼接，生成所述校验码。

具体地，对不满足预设长度的器械信息进行数据填充，使填充后的器械信息满足规定的信息长度，从而可以使生成的校验码和手术器械的器械编码的编码位数长度保持一致。

进一步地，将处理后的校验器械信息划分为多个数据组，例如将每512位长度的校验器械信息划分为1个数据组，从而得到多个512位长度的数据组，通过加密算法对每个数据组进行加密计算，从而得到每个数据组的加密结果，即加密处理后的编码，最后将全部加密结果按照分组的循序进行拼接组合，最终得到器械信息对应的校验码，由于该校验码的生成方式和手术器械的器械编码的生成方式相同，因此，在器械信息未发生改变的情况下，校验码应该和器械编码保持一致。

本可选实施例中，通过与生成器械编码相同的方式，根据器械信息生成校验码，进一步根据校验码和器械编码对手术器械的当前器械信息进行校验，可以准确地判断当前的器械信息相对与初始器械信息是否发生改变，如果发生改变则不使用该手术器械，避免手术过程中手术器械的参数信息不匹配，对手术进度和手术的安全性造成影响。

在一个可选的实施例中，所述将所述器械信息进行数据填充，得到预设长度的校验器械信息，包括：

根据所述器械信息得到所述器械信息的信息长度；

根据所述信息长度和所述预设长度，确定数据填充长度；

根据所述数据填充长度，通过预设填充字符，得到填充数据；

根据所述填充数据和所述器械信息，生成所述校验器械信息。

具体地，根据得到的器械信息计算出该器械信息的字符长度，当字符长度没有达到预设的长度，根据该字符长度和预设长度的差值确定需要进行数据填充的数据填充长度，并通过预设填充字符和数据填充长度，得到填充数据，即将预设填充字符进行排列，生成与数据填充长度一致的填充数据，将该填充数据与原器械信息进行拼接，从而得通过带有预设填充字符生成的校验码得到实际器械信息的长度，进一步提高器械信息校验的准确性，其中，预设填充字符与生成器械编码使用的填充字符保持一致。

在一个可选的实施例中，所述对每个所述数据组进行加密运算，得到每个所述数据组对应的加密结果，包括：

根据所述数据组，通过哈希算法进行循环加密，得到所述加密结果。

示例性地，通过信息摘要算法(Message-Digest Algorithm 5MD5)、安全散列算法1(SHA-1)或者安全散列算法2(SHA-2)等哈希算法对数据组进行加密，将从而得到该数据组的加密结果，其中，MD5、SHA-1和SHA-2为常规的手段，在此不在赘述，并且当前数据组采用的加密算法与生成器械编码所采用的加密算法保持一致，确保得到的校验码和器械编码形式保持一致，从而保证通过校验码和器械编码对手术器械校验的准确性。

在一个可选的实施例中，所述通过所述器械编码和所述校验码，对所述手术器械进行校验，判断所述器械信息是否准确，包括：

将所述器械编码和所述校验码进行比较，根据比较结果判断所述器械信息是否准确；

当所述器械编码和所述校验码一致时，判断所述器械信息准确；

当所述器械编码和所述校验码不一致时，判断所述器械信息不准确。

具体地，通过将器械编码和校验码进行比较，由于校验码和器械编码生成方式相同，因此，当通过同样的器械信息得到的校验码和器械编码也一致，因此当该手术器械的初始器械信息和当前得到的器械信息一致时，即该手术器械的器械信息始终未发生改变时，通过初始器械信息得到的器械编码和通过当前的器械信息得到的验证码是一致的，而当器械编码和验证码不一致，则说明当前的器械信息发生了改变，进而说明当前的器械信息不准确。

在一个可选的实施例中，所述根据所述器械信息对所述手术器械进行匹配，包括：

根据所述器械信息判断所述手术器械是否满足预设的匹配条件；

若是，则判断所述手术器械匹配成功；

若否，则判断所述手术器械匹配失败。

在一个可选的实施例中，所述器械信息包括接口信息、规格信息和控制信息；所述匹配条件包括接口条件、规格条件和控制条件；所述根据所述器械信息判断所述手术器械是否满足预设的匹配条件，包括：

当所述接口信息满足所述接口条件、所述规格信息满足规格条件和所述控制信息满足控制条件时，判断所述手术器械满足匹配条件；

否则，判断所述手术器械不满足匹配条件。

具体地，当手术器械的接口符合手术机器人的接口规定条件，即该手术器械可以与手术机器人的接口进行连接时，则判断该手术器械的接口满足接口条件，同理，当手术器械的规格信息，例如尺寸和型号等信息，符合手术机器人所对应的规定的规格时，判断手术器械的规格信息满足手术机器人的规格条件，当手术器械的控制条件，例如控制系统和控制方式等，符合手术机器人的规定时，则判断该手术器械的控制信息满足手术机器人的控制条件，当同时满足接口条件、规格条件和控制条件时，则判断该手术器械满足手术机器人的匹配条件，否则，判断该手术器械不满足手术机器人的匹配条件。

本可选的实施例中，根据接口条件、规格条件和控制条件判断手术器械是否满足匹配条件，从而将满足匹配条件的手术器械进行安装使用，可以有效地避免使用不符合匹配条件的手术器械的安装使用，减少了当手术器械不匹配时更换手术器械造成的时间浪费，提高了手术器械的识别效率的识别的准确度，保证了手术机器人操作的稳定性。

在一个可选的实施例中，该系统还包括报警装置；

所述报警装置用于，当所述手术器械匹配成功时，生成第一告警提示，当所述手术器械匹配失败时，生成第二告警提示。

具体地，当匹配成功时，通过报警装置产生第一告警提示，当匹配成功时，通过报警装置产生第一告警提示，第一告警提示和第二告警提示包括声音提示或者手术机器人中相应的指示灯的颜色提示，例如当匹配成功时，指示灯显示绿色，或者简短的声音提示，当匹配失败时，指示等显示红色，或者连续紧凑的声音提示，通过明显的告警提示对匹配成功和失败的情况进行指示，在匹配失败是可以有效的提醒操作人员及时更换手术器械，避免了由于匹配失败影响手术器械识别速度，从而提高了手术器械的识别效率。

在一个可选的实施例中，该系统还包括存储装置；

所述存储装置用于，存储不同种类的所述手术器械对应的所述器械信息。

具体地，通过存储装置中存储的可以与手术机器人匹配的手术器械的器械信息和匹配条件信息，当需要根据器械信息进行相应的匹配时，可以快速的调取存储装置中的预存信息，提加快数据的处理速度，进而提高了手术器械识别的效率。

本发明实施例提供的一种手术器械识别方法，应用于如上述的手术器械识别系统，所述手术器械识别方法，包括：

S1，获取手术器械的器械信息和器械编码；

S2，根据所述器械信息生成所述手术器械的校验码；

S3，通过所述器械编码和所述校验码，对所述手术器械进行校验，判断所述器械信息是否准确；

S4，若是，则根据所述器械信息对所述手术器械进行匹配，当匹配成功时，则完成对所述手术器械的识别。

本发明实施例中的一种手术器械识别方法具有上述手术器械识别系统相近似的技术效果，在此不再进行赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。在本申请中，所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

虽然本发明披露如上，但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。