远程手术监控系统

阅读:839发布:2020-05-15

专利汇可以提供远程手术监控系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型提出一种 远程手术 监控系统 ,包括远程端部分、现场端部分及网络传输装置;远程端部分包括:指令输入装置,输入控制指令;第一显示装置,用以接收网络传输装置传输的视频图像并进行显示;现场端部分包括:第一视频拍摄装置,第一标记件,手术实施装置,第二标记件, 双目视觉 系统及 控制器 ;第一视频拍摄装置用以拍摄现场场景,并将生成的视频图像传输至第一显示装置;第一标记件设置在第一视频拍摄装置上,第二标记件设置在手术实施装置上;双目视觉系统用以检测第一标记件、第二标记件,而确定第一视频拍摄装置、手术实施装置的空间 位置 ;控制器根据控制指令控制手术实施装置进行位置调整。可以实现手术的远程操控,更便利。,下面是远程手术监控系统专利的具体信息内容。

1.一种远程手术监控系统,其特征在于,包括远程端部分、现场端部分及连接在远程端部分、现场端部分之间的用以通信的网络传输装置;
所述远程端部分包括:指令输入装置,用以输入控制指令,并通过所述网络传输装置传输所述控制指令;第一显示装置,用以接收所述网络传输装置传输的视频图像并进行显示;
所述现场端部分包括:第一视频拍摄装置,第一标记件,手术实施装置,第二标记件,双目视觉系统及控制器;所述第一视频拍摄装置用以拍摄现场场景,并将生成的视频图像通过所述网络传输装置传输至所述第一显示装置;
所述第一标记件设置在所述第一视频拍摄装置上,所述第二标记件设置在所述手术实施装置上;所述双目视觉系统用以检测所述第一标记件、第二标记件,而确定所述第一视频拍摄装置、手术实施装置的空间位置;所述控制器连接手术实施装置,用以根据控制指令控制所述手术实施装置进行位置调整。
2.如权利要求1所述的远程手术监控系统,其特征在于,所述指令输入装置为第一音频输入装置;所述现场端部还包括第一音频接收装置,连接所述控制器;所述控制指令为音频指令,所述第一音频接收装置接收所述网络传输装置传输的音频指令并传输至所述控制器。
3.如权利要求1所述的远程手术监控系统,其特征在于,所述双目视觉系统连接所述控制器,将所述第一视频拍摄装置、手术实施装置的空间位置数据传输至所述控制器;所述控制器根据所述空间位置数据,控制所述手术实施装置相对于第一视频拍摄装置的空间位置进行位置调整。
4.如权利要求1所述的远程手术监控系统,其特征在于,所述现场端部还包括第一音频输入输出装置,用以输入或输出音频数据;所述远程端部分还包括第二音频输入输出装置,用以输入或输出音频数据;所述第一音频输入输出装置和第二音频输入输出装置通过所述网络传输装置传输音频数据。
5.如权利要求1所述的远程手术监控系统,其特征在于,所述远程端部分还包括第二视频拍摄装置,所述现场端部还包括第二显示装置;所述第二视频拍摄装置用以拍摄远程场景,并将生成的视频图像通过所述网络传输装置传输至所述第二显示装置。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的远程手术监控系统,其特征在于,所述第一视频拍摄装置包括:一个摄像装置,布置为朝向手术场景;或者,至少两个摄像装置,布置为从不同度朝向手术场景。
7.如权利要求6所述的远程手术监控系统,其特征在于,每个摄像装置上均设置有所述第一标记件。
8.如权利要求1-5中任意一项所述的远程手术监控系统,其特征在于,所述手术实施装置包括机械臂及固定在所述机械臂的末端的手术工具;所述控制器控制所述机械臂的动作而对所述手术工具进行位置调整。
9.如权利要求8所述的远程手术监控系统,其特征在于,所述第二标记件与所述手术工具相对固定。
10.如权利要求1-5中任意一项所述的远程手术监控系统,其特征在于,所述第一标记件和第二标记件为反光标记件。

说明书全文

远程手术监控系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及远程医疗技术领域,尤其涉及的是一种远程手术监控系统。

背景技术

[0002] 目前,远程医疗技术已经从最初的电视监护、电话远程诊断发展到利用高速网络进行数字、图像、语音的综合传输,并且实现了实时的语音和高清晰图像的交流,为现代医学的应用提供了更广阔的发展空间。目前较多的远程系统通常局限于教学培训、病床监护等方面,不能进行有效的远程操控,专家只能去到手术现场进行操作指导,非常的不便,就诊费用也过高,如果可以远程进行操控便能克服该问题。实用新型内容
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种远程手术监控系统,可以实现手术的远程操控,更便利。
[0004] 为解决上述问题,本实用新型提出一种远程手术监控系统,包括远程端部分、现场端部分及连接在远程端部分、现场端部分之间的用以通信的网络传输装置;
[0005] 所述远程端部分包括:指令输入装置,用以输入控制指令,并通过所述网络传输装置传输所述控制指令;第一显示装置,用以接收所述网络传输装置传输的视频图像并进行显示;
[0006] 所述现场端部分包括:第一视频拍摄装置,第一标记件,手术实施装置,第二标记件,双目视觉系统及控制器;所述第一视频拍摄装置用以拍摄现场场景,并将生成的视频图像通过所述网络传输装置传输至所述第一显示装置;
[0007] 所述第一标记件设置在所述第一视频拍摄装置上,所述第二标记件设置在所述手术实施装置上;所述双目视觉系统用以检测所述第一标记件、第二标记件,而确定所述第一视频拍摄装置、手术实施装置的空间位置;所述控制器连接手术实施装置,用以根据控制指令控制所述手术实施装置进行位置调整。
[0008] 根据本实用新型的一个实施例,所述指令输入装置为第一音频输入装置;所述现场端部还包括第一音频接收装置,连接所述控制器;所述控制指令为音频指令,所述第一音频接收装置接收所述网络传输装置传输的音频指令并传输至所述控制器。
[0009] 根据本实用新型的一个实施例,所述双目视觉系统连接所述控制器,将所述第一视频拍摄装置、手术实施装置的空间位置数据传输至所述控制器;所述控制器根据所述空间位置数据,控制所述手术实施装置相对于第一视频拍摄装置的空间位置进行位置调整。
[0010] 根据本实用新型的一个实施例,所述现场端部还包括第一音频输入输出装置,用以输入或输出音频数据;所述远程端部分还包括第二音频输入输出装置,用以输入或输出音频数据;所述第一音频输入输出装置和第二音频输入输出装置通过所述网络传输装置传输音频数据。
[0011] 根据本实用新型的一个实施例,所述远程端部分还包括第二视频拍摄装置,所述现场端部还包括第二显示装置;所述第二视频拍摄装置用以拍摄远程场景,并将生成的视频图像通过所述网络传输装置传输至所述第二显示装置。
[0012] 根据本实用新型的一个实施例,所述第一视频拍摄装置包括:一个摄像装置,布置为朝向手术场景;或者,至少两个摄像装置,布置为从不同度朝向手术场景。
[0013] 根据本实用新型的一个实施例,每个摄像装置上均设置有所述第一标记件。
[0014] 根据本实用新型的一个实施例,所述手术实施装置包括机械臂及固定在所述机械臂的末端的手术工具;所述控制器控制所述机械臂的动作而对所述手术工具进行位置调整。
[0015] 根据本实用新型的一个实施例,所述第二标记件与所述手术工具相对固定。
[0016] 根据本实用新型的一个实施例,所述第一标记件和第二标记件为反光标记件。
[0017] 采用上述技术方案后,本实用新型相比现有技术具有以下有益效果:
[0018] 通过网络传输装置实现了远程通信,第一视频拍摄装置拍摄现场场景后可以传输到远程第一显示装置进行显示,实现远程监视现场场景,从而可以根据现场场景实际情况给出正确的控制志林,指令输入装置接收外部输入的控制指令后传输给现场的控制器,控制器从而根据远程而来的控制指令控制现场的手术实施装置的位置调整;通过双目视觉系统检测第一标记件和第二标记件,可以得到手术现场场景的第一视频拍摄装置和手术实施装置的空间位置关系,从而可以得到现场的方位,使得手术实施装置可以按照现场的方位进行位置调整;可以实现专家的远程操控,无需亲临现场操作,更方便。附图说明
[0019] 图1为本实用新型一实施例的远程手术监控系统的结构框图
[0020] 图2为本实用新型另一实施例的远程手术监控系统的结构框图。
[0021] 图中标记说明:
[0022] 1-远程端部分,2-现场端部分,3-网络传输装置,11-指令输入装置,11’-第一音频输入装置,12-第一显示装置,13-第二音频输入输出装置,14-第二视频拍摄装置,21-第一视频拍摄装置,22-第一标记件,23-手术实施装置,24-第二标记件,25-双目视觉系统,26-控制器,27-第一音频接收装置,28-第一音频输入输出装置,29-第二显示装置。

具体实施方式

[0023] 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
[0024] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广,因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
[0025] 参看图1,在一个实施例中,远程手术监控系统包括远程端部分1、现场端部分2及连接在远程端部分1、现场端部分2之间的用以通信的网络传输装置3。远程手术监控系统例如可以用在骨科手术中,用来实现远程控制现场手术工具的钻孔位置定位等。
[0026] 网络传输装置3是实现远程通信的装置,可以包括在现场端部分2配置的路由设备、在远程端部分1配置的路由设备及连接在两路由设备间的有线或无线线路等,具体不限,只要是能够实现远程端部分1、现场端部分2之间通信均可。远程端部分1、现场端部分2中需要进行远程数据传输的装置均可以连接网络传输装置3,通过网络传输装置3传输给对方。
[0027] 远程端部分1包括:指令输入装置11和第一显示装置12。现场端部分2包括:第一视频拍摄装置21,第一标记件22,手术实施装置23,第二标记件24,双目视觉系统25及控制器26。
[0028] 指令输入装置11用以输入控制指令,并通过网络传输装置3传输控制指令,该指令输入装置11可以是任意可输入指令的装置,例如键盘鼠标、界操作面、音频输入等,控制指令的形式也根据指令输入装置11的类型而定。
[0029] 第一显示装置12与网络传输装置3连接,用以接收网络传输装置3传输的视频图像并进行显示,第一显示装置12可以是带有视频图像缓存功能的装置,例如可以是计算机设备等,具体不限。
[0030] 第一视频拍摄装置21设置在手术现场,连接网络传输装置3,用以拍摄现场场景,并将生成的视频图像通过网络传输装置3传输至第一显示装置12,可以实现远程播放手术现场的场景。
[0031] 第一标记件22设置在第一视频拍摄装置21上,第二标记件24设置在手术实施装置23上,从而第一标记件22的位置代表了第一视频拍摄装置21的位置,第二标记件24的位置代表了手术实施装置23的位置。双目视觉系统25用以检测第一标记件22、第二标记件24,而确定第一视频拍摄装置21、手术实施装置23的空间位置。第一标记件22和第二标记件24是可以被双目视觉系统25识别的标记件,采用第一标记件22、第二标记件24作为目标物体,检测更准确方便。
[0032] 控制器26连接手术实施装置23,当然,控制器26还可以直接或间接连接网络传输装置3,接收控制指令。控制器26用以根据控制指令控制手术实施装置23进行位置调整。
[0033] 双目视觉系统25是一种现有的立体视觉系统,通过从两个不同的角度采集同一三维目标物体的二维图像,根据三角形测量原理,从两幅二维图像中获取目标物体的距离信息,得到三维场景中的目标的位置信息。因而通过双目视觉系统检测目标第一标记件22和第二标记件24,可以得到第一标记件22和第二标记件24的三维位置信息,也就得到了第一标记件22和第二标记件24所标记的第一视频拍摄装置21和手术实施装置23的空间位置信息。这一空间位置信息可以作为对手术实施装置23进行位置调整的方位参考。可以将空间位置信息发送至远程端部分的第一显示装置12进行显示,作为远程操作者进行所需调整的方向的判断,然而给出方位调整的控制指令;也可以将空间位置信息发送给现场的控制器26,在控制指令调整位置时以空间位置信息作为方位参考。
[0034] 通过网络传输装置3实现了远程通信,第一视频拍摄装置21拍摄现场场景后可以传输到远程第一显示装置12进行显示,实现远程监视现场场景,从而可以根据现场场景实际情况给出正确的控制指令,指令输入装置11接收外部输入的控制指令后传输给现场的控制器26,控制器26从而根据远程而来的控制指令控制现场的手术实施装置23的位置调整;通过双目视觉系统25检测第一标记件22和第二标记件24,可以得到手术现场场景的第一视频拍摄装置21和手术实施装置23的空间位置关系,从而可以得到现场的方位,使得手术实施装置23可以按照现场的方位进行位置调整;可以实现专家的远程操控,无需亲临现场操作,更方便。
[0035] 可选的,控制指令可以不止控制手术实施装置23的运动,当然还可以用来控制第一视频拍摄装置21的位置调节、画面切换等等不限。
[0036] 优选的,参看图1和图2,指令输入装置11为第一音频输入装置11’。现场端部还包括第一音频接收装置27,连接控制器。控制指令为音频指令,第一音频接收装置27接收网络传输装置3传输的音频指令并传输至控制器26。音频指令是最方便快捷的指令方式,在处理速度上更快速。第一音频接收装置27可以是音频识别装置,将音频指令识别解析为数据指令后传输给控制器26。
[0037] 优选的,双目视觉系统25连接控制器26,将第一视频拍摄装置21、手术实施装置23的空间位置数据传输至控制器26。控制器26根据空间位置数据,控制手术实施装置23相对于第一视频拍摄装置21的空间位置进行位置调整。远程中只需根据第一视频拍摄装置21拍摄的方位输入控制指令即可,在控制器26中可以以第一视频拍摄装置21的空间位置为参照物对手术实施装置23进行位置调整。
[0038] 在一个实施例中,参看图2,现场端部2还可以包括第一音频输入输出装置28,用以输入或输出音频数据;远程端部分1还可以包括第二音频输入输出装置13,用以输入或输出音频数据。第一音频输入输出装置28和第二音频输入输出装置13通过网络传输装置3传输音频数据。
[0039] 第一音频输入输出装置28和第二音频输入输出装置13、第一音频输入装置11’和第一音频接收装置27,是两套分立的语音系统,相互之间不干扰对方,第一音频输入装置11’和第一音频接收装置27单独用来进行指令控制,而第一音频输入输出装置28和第二音频输入输出装置13则可以用来实现现场与远程人员的语音交流,使得交流和控制分开,避免误控制等。
[0040] 在一个实施例中,继续参看图2,现场端部2还可以包括第二显示装置29,远程端部分还包括第二视频拍摄装置14。第二视频拍摄装置14用以拍摄远程场景,并将生成的视频图像通过网络传输装置3传输至第二显示装置29。可以将远程端部1的场景也展示给现场端部2。
[0041] 优选的,第一视频拍摄装置21可以包括:一个摄像装置,布置为朝向手术场景。或者,第一视频拍摄装置21可以包括:至少两个摄像装置,布置为从不同角度朝向手术场景,拍摄的视频图像均可在第一显示装置上显示,实现手术现场的多方位观察。第二视频拍摄装置14可以仅有一个摄像装置,但具体不限。
[0042] 优选的,每个摄像装置上均设置有第一标记件22,从而双目视觉系统25可以检测到各个摄像装置的位置,实现手术场景中各个部分的空间位置统一。
[0043] 优选的,手术实施装置23包括机械臂及固定在机械臂的末端的手术工具;控制器26控制机械臂的动作而对手术工具进行位置调整,机械臂可以是现有的可控动作的机械臂。第二标记件与手术工具相对固定,例如也可以固定在机械臂的末端。
[0044] 优选的,第一标记件22和第二标记件24为反光标记件,例如可以是反光贴标,最好是容易辨识的。
[0045] 本实用新型虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定权利要求,任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改,因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。
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