一种具有彩色多普勒超声功能的机器人医学镜系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有彩色多普勒超声功能的机器人医学镜系统，包括机器人载体、以及成像系统；所述成像系统包括多普勒超声探头、显示器及数据处理主机；所述多普勒超声探头包括用于发射超声波频率至检测对象的发射器、用于接收检测对象回传的超声波频率的接收器以及用于对超声波频率进行差异计算的处理芯片，所述处理芯片电连接所述数据处理主机，以在所述显示器上得到血管血流动态图像。本发明专利技术使得多普勒超声技术可以灵活应用于手术操作上，便于医生掌握整个手术环境和手术进程，有助于医生准确地判断病灶的性质，并可以在现场实时做出精确的治疗手术方案，以大大提高手术效率和手术精确度。

A Robot Medical Mirror System with Color Doppler Ultrasound Function

【技术实现步骤摘要】
一种具有彩色多普勒超声功能的机器人医学镜系统
本专利技术属于医疗器械领域，具体涉及一种具有彩色多普勒超声功能的机器人医学镜系统。
技术介绍
目前，在各类临床开放性手术中，医生一般凭借经验和各种侵入式的医疗诊断方法来诊断患者的病症，在诊断过程中常常对患者带来痛苦与不适，同时存在检测精度较低、诊断效率不高等缺点。近年来，彩色多普勒超声技术在医学领域的应用越来越广泛了，彩色多普勒超声技术是利用多普勒原理，辐射源会因运动而导致辐射频率发生漂移，来探测血管的血流流速和计算血流流量，彩色多普勒超声技术不仅能看到人体皮下的组织超声图像，还能对皮下的血管内的血流进行彩色显示，不同的颜色显示代表血流的不同速度，目前可检测直径0.2mm血管内的血流信息及0.2cm/s的低速血流。然而，现有医学临床应用中，彩色多普勒超声技术多为单独设置的设备，并且放置在与手术室不同的房间内，使得彩色多普勒超声技术无法同步应用在实际的手术操作过程中。而且，临床上一般采用术前诊断的方式对病人作出初步诊断，以确定手术方式，彩色多普勒超声技术探测与手术需分步进行，而在手术过程中遇突发情况或者病理改变时并没有诊断设备可供手术医生使用，不能及时调整手术方案。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术旨在提供一种具有彩色多普勒超声功能的机器人医学镜系统，使得彩色多普勒超声技术可以灵活应用于手术操作上，以提高手术效率和手术精确度。为实现上述目的，本专利技术按以下技术方案予以实现：一种具有彩色多普勒超声功能的机器人医学镜系统，包括机器人载体、以及成像系统；所述机器人载体包括机器人臂及机架，所述机器人臂设置有固定端、及可相对所述固定端进行位置调节的活动端；所述成像系统包括多普勒超声探头、显示器及数据处理主机；所述多普勒超声探头及所述显示器均搭载在所述机器人臂上，所述数据处理主机设置在所述机架上；所述多普勒超声探头包括用于发射超声波频率至检测对象的发射器、用于接收检测对象回传的超声波频率的接收器以及用于对超声波频率进行差异计算的处理芯片，所述处理芯片电连接所述数据处理主机，以在所述显示器上得到血管血流动态图像。作为优选，所述机架包括箱体，所述箱体的底部设置有若干万向轮，所述机器人臂的固定端设置在所述箱体上。作为优选，所述机器人臂的固定端对应手术床吊装设置在墙体上。作为优选，所述机架内部设置有至少三层活动层板，所述活动层板可拆卸地设置在所述机架内。作为优选，所述成像系统还包括高清摄像头或3D摄像头；所述显示器的数量小于或等于所述高清摄像头、3D摄像头、多普勒超声探头的总数量。作为优选，所述高清摄像头的镜头分辨率至少为1280×720，且满足至少10倍的光学变焦，具有至少200万的有效像素。作为优选，所述成像系统还设置有场景摄像头，所述场景摄像头用于进行360°全景摄像，所述场景摄像头包括高清CCD光学系统，所述高清CCD光学系统包括若干个呈阵列设置的光学镜头。作为优选，所述机器人臂具有至少五个自由度，所述机器人臂的控制方式包括手动控制、遥控控制或语音控制。作为优选，所述机器人臂的活动端上设置有横杆，所述横杆上设置有至少两个摄像头放置座。作为优选，所述多普勒超声探头为彩色多普勒超声探头。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本方案中，巧妙地设置有机器人载体，并在机器人载体上搭载有成像系统，其中，成像系统中设置有彩色多普勒超声探头、显示器及数据处理主机，使得医生在进行手术的过程中，可以便捷地得到观察部位的血管血流动态图像，以便于判断病灶的性质；避免了现有技术中，当术中出现病情变化或者怀疑病变时，需要依靠其它科室的检验、诊断设备来进行病理分析而不能及时作出诊断的问题，大大降低了诊断结果的等待时间，降低了病人的痛苦和手术风险。2、本方案中的所述机器人载体可以通过箱体设置为移动式，以便于医护人员的使用及移动；也可设置为吊塔式的，使得设置能进一步适用于各种手术室环境，通过对机器人臂的摆动调节，便可便于对观察视野的调整，整个系统设计合理并且操作简便。3、本方案中还可搭载多种术野摄像头以进行搭配式的使用，在机器人臂的协助下，通过彩色多普勒超声探头对手术处组织进行扫描以得到血管流速和流量数据，通过高清摄像头获得更为清晰、精准的术野视像，通过3D摄像头获得更为具体化的观察对象；使得包括术野、病灶、血管血流动态、以及患者生命体征等信息可以一目了然地在显示器上展示出来，通过分析和比较术处的视像数据，可以大大有助于医生准确地判断病灶的性质，并可以在现场实时做出精确的治疗手术方案，大大提高了手术效率和手术精确度。4、本方案中还设置有场景摄像头对手术现场进行360°的全方位录像，通过场景摄像头与术野摄像头的搭配使用，能实现多种信息的整合、展示与集中控制，使得本系统能适用于各种类型的开放性手术，而且可以满足手术过程的直播、手术影像的保存备份、手术示教等要求，此外，还可以连接网络，以实现远程示教或远程会诊，充分展现了一个划时代的、先进科学技术的结晶，在医疗科技领域乃至全人类历史上都具有颠覆性意义。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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。图1为本专利技术彩色多普勒超声探头的工作示意图；图2为本专利技术彩色多普勒超声探头的成像示意图；图3为本专利技术实施例1中机器人医学镜系统的结构示意图；图4为本专利技术机器人臂的侧视结构示意图；图5为本专利技术机器人臂的俯视结构示意图；图6为本专利技术机器人臂搭载超声探头和高清摄像头时的结构示意图；图7为本专利技术机器人臂搭载超声探头和3D摄像头时的结构示意图；图8为本专利技术实施例2中机器人医学镜系统的结构示意图；其中：1-机架，11-第一载体，111-第一机器人臂，12-第二载体，121-第二机器人臂，13-固定柱，14-活动层板，15-万向轮；2-机器人臂，21-第一臂杆，22-第二臂杆，23-第三臂杆，24-横杆，25-摄像头放置座，26-把手；31-彩色多普勒超声探头，311-彩色多普勒超声发射器，312-彩色多普勒超声接收器，313-处理芯片，314-超声波频率，3151-血管，3152-血流，32-高清摄像头，33-3D摄像头；41-主动式眼镜，42-偏振镜，43-裸眼观察区域，5-场景摄像头，6-显示器，7-数据处理主机。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，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他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。实施例1如图1-7所示，本实施例中提供一种具有彩色多普勒超本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有彩色多普勒超声功能的机器人医学镜系统，其特征在于，包括机器人载体、以及成像系统；所述机器人载体包括机器人臂及机架，所述机器人臂设置有固定端、及可相对所述固定端进行位置调节的活动端；所述成像系统包括多普勒超声探头、显示器及数据处理主机；所述多普勒超声探头及所述显示器均搭载在所述机器人臂上，所述数据处理主机设置在所述机架上；所述多普勒超声探头包括用于发射超声波频率至检测对象的发射器、用于接收检测对象回传的超声波频率的接收器以及用于对超声波频率进行差异计算的处理芯片，所述处理芯片电连接所述数据处理主机，以在所述显示器上得到血管血流动态图像。

【技术特征摘要】
1.一种具有彩色多普勒超声功能的机器人医学镜系统，其特征在于，包括机器人载体、以及成像系统；所述机器人载体包括机器人臂及机架，所述机器人臂设置有固定端、及可相对所述固定端进行位置调节的活动端；所述成像系统包括多普勒超声探头、显示器及数据处理主机；所述多普勒超声探头及所述显示器均搭载在所述机器人臂上，所述数据处理主机设置在所述机架上；所述多普勒超声探头包括用于发射超声波频率至检测对象的发射器、用于接收检测对象回传的超声波频率的接收器以及用于对超声波频率进行差异计算的处理芯片，所述处理芯片电连接所述数据处理主机，以在所述显示器上得到血管血流动态图像。2.根据权利要求1所述的一种具有彩色多普勒超声功能的机器人医学镜系统，其特征在于，所述机架包括箱体，所述箱体的底部设置有若干万向轮，所述机器人臂的固定端设置在所述箱体上。3.根据权利要求1所述的一种具有彩色多普勒超声功能的机器人医学镜系统，其特征在于，所述机器人臂的固定端对应手术床吊装设置在墙体上。4.根据权利要求2或3所述的一种具有彩色多普勒超声功能的机器人医学镜系统，其特征在于，所述机架内部设置有至少三层活动层板，所述活动层板可拆卸地设置在所述机架内。5.根据权利要求1所述的一种具有彩色多...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔铁，雷凌云，高瑞，乔景亮，
申请(专利权)人：广州乔铁医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44