本實用新型涉及智能醫(yī)療設備領域，具體涉及一種醫(yī)用智能手術顯微系統(tǒng)。

背景技術：

在醫(yī)療手術領域中，手術顯微設備、手術監(jiān)護等設備是獨立的設備，其中手術顯微設備是指包括支架結構、顯微鏡頭和目鏡等部件的設備，此類顯微鏡對手術部位的影像進行采集和顯示，醫(yī)生可通過目鏡觀測放大的影像；手術監(jiān)護設備是一種具備多參數(shù)監(jiān)護功能的儀器，該設備可實時檢測人體的心電信號、心率、血氧飽和度、血壓、呼吸頻率和體溫等重要參數(shù)。

手術過程中，為了保障手術安全正常進行，醫(yī)生多數(shù)時間需要通過手術顯微設備觀測手術部位，而手術對象的各種人體參數(shù)顯示在手術監(jiān)護等周邊設備上，醫(yī)生不能實時直接地了解當前參數(shù)，而是需要醫(yī)生主動詢問或依靠監(jiān)護人員人工提醒，由此會降低手術效率。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的是現(xiàn)有技術的手術顯微鏡會降低手術效率的問題。

有鑒于此，本實用新型實施例提供一種醫(yī)用智能手術顯微系統(tǒng)，包括：

影像采集裝置，用于根據(jù)可調焦距獲取手術部位圖像；

智能處理主機，包括圖像接入單元，用于接收外部醫(yī)療設備發(fā)送的圖像；

可穿戴顯示設備，包括佩戴部件，用于供手術人員佩戴，以及顯示部件，用于顯示所述手術部位圖像和所述外部醫(yī)療設備發(fā)送的圖像。

優(yōu)選地，所述智能處理主機還包括：

圖像接入單元，用于接收外部醫(yī)療設備發(fā)送的圖像；

所述可穿戴顯示設備的顯示部件還用于顯示所述部醫(yī)療設備發(fā)送的圖像。

優(yōu)選地，所述外部醫(yī)療設備發(fā)送的圖像包括手術導航系統(tǒng)發(fā)送的手術導航圖像、虛擬圖像建模系統(tǒng)發(fā)送的虛擬手術部位圖像中的至少一個。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：

顯示切換裝置，用于根據(jù)用戶操作切換所述可穿戴顯示設備的顯示部件所顯示的內容。

優(yōu)選地，所述智能處理主機還包括：

生理狀態(tài)監(jiān)測單元，用于根據(jù)所述生理數(shù)據(jù)生成被手術對象的生理狀態(tài)值；

所述圖像處理單元還用于將所述生理狀態(tài)值嵌入所述手術部位圖像中。

優(yōu)選地，所述生理數(shù)據(jù)為多個，至少包括血壓、心率、血氧飽和度；所述生理狀態(tài)監(jiān)測單元根據(jù)多個所述生理數(shù)據(jù)生成1個所述生理狀態(tài)值。

優(yōu)選地，所述影像采集裝置包括：

光學鏡頭單元，用于對手術部位進行光學變焦并根據(jù)變焦動作確定的焦距收集所述手術部位的影像；

數(shù)字影像單元，用于將所述手術部位影像轉換為用于表示所述手術部位圖像的數(shù)字信號。

優(yōu)選地，所述影像采集裝置還包括：

環(huán)形光源，環(huán)繞在所述光學鏡頭單元前端，用于照射所述手術部位。

優(yōu)選地，所述智能處理主機還包括：

圖像發(fā)送單元，用于向外部終端設備發(fā)送所述手術部位圖像。

優(yōu)選地，所述智能處理主機設置設有卡扣結構，用于連接所述影像采集裝置；所述影像采集裝置還包括：

操作手柄，用于供手術人員調整所述影像采集裝置的位置和拍攝角度；

焦距設置按鍵，設置在所述操作手柄上，用于根據(jù)用戶操作設定采集所述手術部位圖像時的焦距；

聚焦控制按鍵，用于根據(jù)用戶操作對所述手術部位進行聚焦。

根據(jù)本實用新型實施例提供的醫(yī)用智能手術顯微系統(tǒng)，其影像采集裝置可根據(jù)可調焦距獲取高分辨率的手術部位圖像，以克服傳統(tǒng)光學顯微鏡的局限性，將光學影像直接轉換為數(shù)字影像信號，在可穿戴設備上實現(xiàn)顯示，以達到顯微顯示效果，并且可使用戶獲得更廣闊視覺范圍，更自由的操作方式；其智能處理主機中的數(shù)據(jù)通信單元可以接收監(jiān)護設備等外部醫(yī)療設備發(fā)送的人體生理數(shù)據(jù)，通過圖像處理單元實時地將該數(shù)據(jù)與手術圖像相融合，最終在可穿戴設備上實現(xiàn)顯示帶有生理數(shù)據(jù)的手術圖像，由此使手術操作人員在利用可穿戴設備觀測手術部位圖像的同時能夠觀測到被手術對象的生理數(shù)據(jù)信息，解決了現(xiàn)有方案中需要依靠監(jiān)護人員人工提醒的問題，由此提高了手術操作的效率。

進一步地，智能處理主機中的圖像接入單元可以接受來自其他醫(yī)療設備生成的輔助性的圖像，例如手術導航圖像、針對手術部位的虛擬建模圖像等，這些圖像也可以由可穿戴設備進行顯示，佩戴者(手術操作人員)可以在觀看顯微圖像的同時查看這些圖像，例如可以在上述各種圖像之間切換顯示、同時顯示、重疊顯示等，利用本系統(tǒng)輔助手術，醫(yī)生在手術過程中不需要觀看多種儀器，只需要通過可穿戴設備即可根據(jù)需要查看各種所需畫面，由此進一步提高手術操作的效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的醫(yī)用智能手術顯微系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的一個優(yōu)選的醫(yī)用智能手術顯微系統(tǒng)的結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的一個具體的醫(yī)用智能手術顯微系統(tǒng)的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，還可以是兩個元件內部的連通，可以是無線連接，也可以是有線連接。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

此外，下面所描述的本實用新型不同實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互結合。

本實用新型實施例提供了一種醫(yī)用智能手術顯微系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括：

影像采集裝置11用于根據(jù)可調焦距獲取手術部位圖像。具體可以包括變焦鏡頭和成像器件，其中的成像器件可以是由CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導體)材料制成的感光元件。用戶可以將影像采集裝置11對準手術部位，并調整焦距進行對焦以采集手術部位圖像。實際使用時，還可以借助支架等器件進行固定。調焦是一種變倍操作，針對不同的手術部位或手術類型，可以選用不同變倍系數(shù)的鏡頭，對于大多數(shù)手術而言，支持5-10倍變焦的光學鏡頭即可滿足使用需求。影像采集裝置11采集到的圖像的分辨率通常較大，一般的顯示器件通常難以顯示其采集的原始圖像內容，因此需要對圖像進行進一步處理。

智能處理主機12，包括圖像處理單元120和數(shù)據(jù)通信單元121，其中圖像處理單元120用于接收所述手術部位圖像，數(shù)據(jù)通信單元121用于接收外部醫(yī)療設備發(fā)送的手術對象的生理數(shù)據(jù)，生理數(shù)據(jù)可以包括心率、血壓、血氧飽和度等數(shù)據(jù)。圖像處理單元120可以是圖像處理器，與影像采集裝置11有線或無線連接，在接收到手術部位圖像后，可以對圖像進行截取處理，截取出的部分圖像是原圖形的一部分區(qū)域，截取圖像的尺寸可以根據(jù)顯示部件的分辨率進行設定，使截取的部分圖像的分辨率小于或等于顯示部件的顯示分辨率。同時，圖像處理單元還用于將所述生理數(shù)據(jù)嵌入所述手術部位圖像，具體可以根據(jù)生理數(shù)據(jù)的量化值生成一個數(shù)字圖形，并將其顯示在手術圖像的某一預定位置上，例如圖像的邊緣或者角落。

可穿戴顯示設備13，包括佩戴部件131，用于供手術人員佩戴，以及顯示部件132，用于顯示包含所述生理數(shù)據(jù)的手術部位圖像。佩戴部件131可以是眼鏡框架，也可以是頭盔等頭戴設備，顯示部件132的位置與佩戴部件131相配合，只需使用戶穿戴后能夠便利地看到所述手術部位圖像的內容即是可行的。

根據(jù)本實用新型實施例提供的醫(yī)用智能手術顯微系統(tǒng)，其影像采集裝置可根據(jù)可調焦距獲取高分辨率的手術部位圖像，以克服傳統(tǒng)光學顯微鏡的局限性，將光學影像直接轉換為數(shù)字影像信號，在可穿戴設備上實現(xiàn)顯示，以達到顯微顯示效果，并且可使用戶獲得更廣闊視覺范圍，更自由的操作方式；其智能處理主機中的數(shù)據(jù)通信單元可以接收監(jiān)護設備等外部醫(yī)療設備發(fā)送的人體生理數(shù)據(jù)，通過圖像處理單元實時地將該數(shù)據(jù)與手術圖像相融合，最終在可穿戴設備上實現(xiàn)顯示帶有生理數(shù)據(jù)的手術圖像，由此使手術操作人員在利用可穿戴設備觀測手術部位圖像的同時能夠觀測到被手術對象的生理數(shù)據(jù)信息，解決了現(xiàn)有方案中需要依靠監(jiān)護人員人工提醒的問題，由此提高了手術操作的效率。

圖2示出了一個優(yōu)選的醫(yī)用智能手術顯微系統(tǒng)的示意圖，作為一個優(yōu)選的實施方式，在前一實施例的基礎上，本實施例提供的智能處理主機還包括：

圖像接入單元128，用于接收外部醫(yī)療設備發(fā)送的圖像，例如手術導航系統(tǒng)發(fā)送的手術導航圖像、虛擬圖像建模系統(tǒng)發(fā)送的虛擬手術部位圖像中的至少一個。

可穿戴顯示設備的顯示部件還用于顯示所述部醫(yī)療設備發(fā)送的圖像。

圖像接入單元128可以接受來自其他醫(yī)療設備生成的輔助性的圖像，例如手術導航圖像、針對手術部位的虛擬建模圖像等，也即虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，簡稱VR)圖像、增強現(xiàn)實(Augmented Reality，簡稱AR)圖像、混合現(xiàn)實(Mix reality，簡稱MR)圖像等，這些圖像由可穿戴設備進行顯示，佩戴者(手術操作人員)可以在觀看顯微圖像的同時查看這些圖像，例如可以在上述各種圖像之間切換顯示、同時顯示、重疊顯示等，利用本系統(tǒng)輔助手術，醫(yī)生在手術過程中不需要觀看多種儀器，只需要通過可穿戴設備即可根據(jù)需要查看各種所需畫面，由此進一步提高手術操作的效率。

進一步地，本系統(tǒng)還包括：

顯示切換裝置129，用于根據(jù)用戶操作切換所述可穿戴顯示設備的顯示部件所顯示的內容，在具體實施例中，該裝置可以是設置在智能主機上的一組按鈕，或者是腳踏按鍵，或者是多種形式同時設置都是可行的。手術操作人員以及輔助人員可以根據(jù)手術的進展、醫(yī)生的需求通過顯示切換裝置129切換可穿戴設備13所顯示的內容，例如單獨顯示手術圖像(圖像采集裝置當前采集的實際圖像)、單獨顯示手術導航系統(tǒng)生成的圖像等，即融合術前影像學影像及術中實時影像，由此準確呈現(xiàn)實時手術效果。

為了進一步提高本系統(tǒng)的智能性，上述智能處理主機12還可以包括：

生理狀態(tài)監(jiān)測單元122，用于根據(jù)所述生理數(shù)據(jù)生成被手術對象的生理狀態(tài)值。進一步地，上述生理數(shù)據(jù)可以為多個，至少包括血壓、心率、血氧飽和度，生理狀態(tài)監(jiān)測單元122可根據(jù)多個所述生理數(shù)據(jù)生成1個生理狀態(tài)值。

所述圖像處理單元120還用于將所述生理狀態(tài)值嵌入所述手術部位圖像；

所述可穿戴顯示設備13的顯示部件132還用于顯示包含所述生理狀態(tài)值的手術部位圖像。

根據(jù)上述優(yōu)選方案，本系統(tǒng)可以對手術過程生命體征參數(shù)進行全面監(jiān)測及分析，通過輸入其他手術監(jiān)護設備(心電監(jiān)護，呼吸機等)數(shù)據(jù)，經(jīng)過智能運算后提供手術安全指數(shù)參考數(shù)值，對手術患者進行生命體征檢測以及手術安全狀況評估分析，為手術人員提供準確客觀的參考，從而保證手術安全進行。

上述智能處理主機12還可以包括：

圖像發(fā)送單元123，用于向外部終端設備發(fā)送所述手術部位圖像。例如可以通過無線通信方式向遠程終端發(fā)送上述圖像，由此可以實現(xiàn)圖像信息的共享，使不在手術現(xiàn)場的人員能夠實時了解到手術進展，并可以實現(xiàn)遠程手術會診。

上述優(yōu)選方案利用網(wǎng)絡通信技術為手術帶來遠程數(shù)據(jù)共享效果，進一步可以實現(xiàn)遠程會診和手術輔助，以及遠程操控機器人手術，解決了現(xiàn)有技術的手術室信息封閉問題。

上述智能處理主機12還可以包括：

圖像顯示部件124，用于播放所述手術部位圖像。

顯示控制單元125，用于根據(jù)用戶操作控制所述手術部位圖像的播放狀態(tài)，例如暫停、回放、快進、同步播放等狀態(tài)。

上述優(yōu)選方案可以使手術室內的人員與佩戴可穿戴顯示設備13的人員共同觀察手術部位圖像，以便其他人員可以根據(jù)實際情況提供相應的支援，由此進一步提高手術效率。

上述智能處理主機12還可以包括：

存儲單元126，用于存儲所述手術部位圖像；

存儲設備連接單元127，用于連接外部存儲設備，并將所述手術部位圖像發(fā)送外部存儲設備中。存儲設備連接單元126可以通過USB數(shù)據(jù)線與外部存儲設備連接。

本實用新型解決了傳統(tǒng)光學顯微鏡的局限性，將光學影像直接轉換為數(shù)字影像信號，在可穿戴設備上實現(xiàn)顯示，可獲得更廣闊視覺范圍，更自由的操作方式；利用物聯(lián)網(wǎng)的普及可為手術帶來全新的改變，遠程會診和手術輔助，以及遠程操控機器人手術，解決了原有手術室信息封閉，精簡手術室設備，相應減少手術監(jiān)護人員投入，保障手術安全正常進行，提高手術成功率；集成智能主機平臺，實現(xiàn)計算機智能化管理，數(shù)據(jù)分析運算，評估以及引導手術進行，解決了原有手術病人生命體征監(jiān)護參數(shù)醫(yī)生要靠人工提醒，進度以及安全基數(shù)要靠醫(yī)生憑經(jīng)驗主觀評判，智能系統(tǒng)最終可實現(xiàn)人工智能化手術，由智能系統(tǒng)給出客觀評估結果更精準，實現(xiàn)手術醫(yī)療一體化數(shù)字集成管理模式。

現(xiàn)有的變焦操作包括光學變焦和數(shù)字變焦兩種方式，為了不使圖像失真，本實施例優(yōu)選采用光學變焦方式進行變焦操作，如圖2所示上述影像采集裝置11可以包括：

光學鏡頭單元111，用于對手術部位進行光學變焦并根據(jù)變焦動作確定的焦距收集所述手術部位的影像；

數(shù)字影像單元112，用于將所述手術部位影像轉換為用于表示所述手術部位圖像的數(shù)字信號。

上述優(yōu)選方案將經(jīng)過光學變焦鏡頭采集的手術部位圖像轉換為數(shù)字信號進行傳輸，由此可以提高后續(xù)顯示圖像的清晰度。

本領域技術人員可以理解，在進行手術時通常還需要借助外部光源對被拍攝對象進行補光，由于現(xiàn)有的光學手術顯微鏡受到光路的影響，會產(chǎn)生光的衰減現(xiàn)象，因此通常需要較大功率的照明燈進行補光，這種大功率的照明裝置會產(chǎn)生較大的熱量，由此會給手術環(huán)境造成影響。而本實施例提供的系統(tǒng)是通過數(shù)字信號流的方式傳輸圖像的，因此不需要設置功率很大的照明裝置，只需要設置普通的小功率照明燈即可滿足使用需求。

圖3示出了一個具體的醫(yī)用智能手術顯微系統(tǒng)的結構圖，作為一個優(yōu)選的實施方式，上述圖像采集單11元還可包括：

環(huán)形光源31，環(huán)繞在所述光學鏡頭單元111前端，用于照射所述手術部位。

上述優(yōu)選方案可以利用發(fā)光元件，并環(huán)繞設置在鏡頭前端，該照明方式既可以滿足照明需求，同時產(chǎn)生的熱量較小、體積較小，由此可以使系統(tǒng)更加輕便，提高使用便利性。

上述智能處理主機12還可設有卡扣結構32，用于連接所述影像采集裝置11。

該系統(tǒng)還可以包括操作手柄31，由于影像采集裝置11與智能處理主機12一體設置，操作手柄31可以設置在智能處理主機12或者影像采集裝置1上，用于供手術人員調整所述影像采集裝置的位置和拍攝角度；

所述影像采集裝置11還包括：

焦距設置按鍵311，用于根據(jù)用戶操作設定采集所述手術部位圖像時的焦距；

聚焦控制按鍵312，用于根據(jù)用戶操作對所述手術部位進行聚焦；

焦距設置按鍵311和所述聚焦控制按鍵312可以設置在所述操作手柄31上。或者，在另一個優(yōu)選的實施方式中，焦距設置按鍵311和所述聚焦控制按鍵312也可以以腳踏板的方式單獨設置。

智能處理主機12上還可以設置與數(shù)據(jù)通信單元121相配合的數(shù)據(jù)通信單元接口3121、與圖像發(fā)送單元123相配合的圖像發(fā)送單元接口3123(有線或無線)、以及與存儲設備連接單元126相配合的存儲設備接口3126，并且圖像顯示部件124和顯示控制單元125也可以設置在該殼體30上。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創(chuàng)造的保護范圍之中。