无人化远程插管方法与系统技术方案

本申请涉及一种无人化远程插管方法与系统，通过远程监控装置远程给驱动装置发送控制指令，使得驱动装置可以驱动插管现场侧的CT设备对患者的呼吸系统进行CT扫描，以确定插管最终到达的位置，即插管目标点，实现精准的插管位置的定位功能。通过驱动装置驱动机械手臂中的插管器的导管，从患者口部缓慢伸入患者气管并逐渐伸长直至得到插管目标点，实现了无人化，远程化插管。通过远程监控装置实时监控导管末端是否到达插管目标点，避免导管深入患者气管过深，危害患者健康。本申请涉及的无人化远程插管方法与系统，真正做到了无需医护人员在现场监管或操作，只需在远程侧进行控制，实现了无人化，远程化的插管操作。

【技术实现步骤摘要】
无人化远程插管方法与系统
本申请涉及
，特别是涉及一种无人化远程插管方法与系统。
技术介绍
气管插管技术是指，将一特制的气管内导管经声门置入气管的技术，这一技术能为气道通畅、通气供氧、呼吸道吸引和防止误吸等提供最佳条件。紧急气管插管技术应用广泛方，已成为心肺复苏及伴有呼吸功能障碍的急危重症患者抢救过程中的重要措施。气管插管术是急救工作中常用的重要抢救技术，是呼吸道管理中应用最广泛、最有效最快捷的手段之一，是医务人员必须熟练掌握的基本技能，对抢救患者生命、降低病死率起到至关重要的作用。然而，给患有较强传染性疾病的患者进行插管操作时，例如新冠肺炎患者，患者由于呼吸系统不适，可能会咳嗽或吞咽，产生一些飞沫或溢出气管内粘液，这对执行插管操作的医护人员带来了极大的传染风险。现有的插管方法无法做到完全的脱离医护人员的工作或辅助，以及完全远程自动执行插管操作。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统插管方法无法实现无人化，远程化的问题，提供一种无人化远程插管方法与系统。本申请提供一种无人化远程插管方法，对患者的呼吸系统进行CT扫描，获取呼吸系统扫描图像；依据呼吸系统扫描图像，设定插管目标点；控制机械手臂中的扩张器伸入患者口部，将患者口部撑开；驱动机械手臂中的插管器移动至患者口部，控制插管器内置的导管伸出插管器的插管口并逐渐伸长，以使导管从患者口部缓慢伸入患者气管；在导管缓慢伸入患者气管的过程中，实时获取导管的导管末端在患者体内的位置信息，判断导管末端是否到达插管目标点；若导管末端到达插管目标点，则终止导管的移动，将插管器的插管器末端与有创呼吸机连接。进一步地，依据呼吸系统扫描图像，设定插管目标点的步骤包括：分析呼吸系统扫描图像，依据患者体表设置的多个标记物在呼吸系统扫描图像中的位置，构建CT三维坐标系；在呼吸系统扫描图像中选定一个插管目标点，并获取插管目标点在CT三维坐标系中的坐标；设定机械手臂的移动三维坐标系，将机械手臂的移动三维坐标与CT三维坐标系进行配准，生成统一的插管三维坐标系。进一步地，在控制机械手臂中的扩张器伸入患者口部，将患者口部撑开的步骤之前，所述无人化远程插管方法还包括：调取运动轨迹算法，制定多个机械手臂的安全运动轨迹；选取CT设备的套筒内的一个点，作为校正位置点；获取校正位置点在插管三维坐标系下的坐标，作为理论坐标；控制在机械手臂以任意一个安全运动轨迹到达校正位置点，获取机械手臂实际到达位置的坐标，作为实际坐标；判断理论坐标是否与实际坐标相同；若理论坐标与实际坐标相同，则校正结束，执行后续将患者口部撑开的步骤。进一步地，在控制机械手臂中的扩张器伸入患者口部，将患者口部撑开的步骤之前，所述无人化远程插管方法还包括：若理论坐标与实际坐标不同，则驱动机械手臂移动至理论坐标，以对机械手臂进行校正；校正结束，执行后续步骤S400。进一步地，在驱动机械手臂中的插管器移动至患者口部，控制插管器内置的导管伸出插管器的插管口并逐渐伸长的步骤之前，所述无人化远程插管方法还包括：控制机械手臂夹持有创呼吸机的给氧面罩，罩设于患者的口部；开启有创呼吸机的给氧功能，以对患者的口腔及气管执行给氧去氮操作，，持续预设给氧时间段；预设给氧时间段结束后，卸除患者的口部的给氧面罩。进一步地，在驱动机械手臂中的插管器移动至患者口部，控制插管器内置的导管伸出插管器的插管口并逐渐伸长的步骤之前，所述无人化远程插管方法还包括：控制机械手臂夹持无菌吸痰管伸入患者气管内预设长度，并将无菌吸痰管的末端与有创呼吸机连接；开启有创呼吸机的吸痰功能，以通过无菌吸痰管不断抽吸患者气管内的痰液，持续预设吸痰时间段；预设吸痰时间段结束后，控制机械手臂取出无菌吸痰管。进一步地，在导管缓慢伸入患者气管的过程中，实时获取导管的导管末端在患者体内的位置信息，判断导管末端是否到达插管目标点的步骤包括：在导管缓慢伸入患者气管的过程中，每隔预设扫描时间段对患者的呼吸系统进行一次CT扫描，获取呼吸系统扫描图像；依据呼吸系统扫描图像，获取导管末端在插管三维坐标系下的坐标；判断导管末端在插管三维坐标系下的坐标是否为插管目标点在插管三维坐标系下的坐标；若导管末端在插管三维坐标系下的坐标为插管目标点在插管三维坐标系下的坐标，则确定导管末端到达插管目标点，执行终止导管的移动，将插管器的插管器末端与有创呼吸机连接的步骤；若导管末端在插管三维坐标系下的坐标不为插管目标点在插管三维坐标系下的坐标，则返回每隔预设扫描时间段对患者的呼吸系统进行一次CT扫描，获取呼吸系统扫描图像的步骤。进一步地，在导管缓慢伸入患者气管的过程中，实时获取导管的导管末端在患者体内的位置信息，判断导管末端是否到达插管目标点的步骤包括：在导管缓慢伸入患者气管的过程中，实时判断患者体表贴附的RFID阅读器是否识别在导管末端内设置的RFID标签；若患者体表贴附的RFID阅读器识别在导管末端内设置的RFID标签，则确定导管末端到达插管目标点，执行终止导管的移动，将插管器的插管器末端与有创呼吸机连接的步骤。本申请还提供了一种无人化远程插管系统，包括：远程监控装置，用于执行前述内容提及的无人化远程插管方法；CT设备，与所述远程监控装置通信连接，包括套筒和扫描床；机械手臂，与所述远程监控装置通信连接，所述机械手臂包括插管器，所述插管器内置有导管，导管在驱动装置的驱动下，从插管器的插管口伸出并逐渐伸长，从患者口部缓慢伸入患者气管，直至到达插管目标点；驱动装置，与所述远程监控装置和所述机械手臂分别通信连接；有创呼吸机，与所述远程监控装置通信连接；标记物，贴附于患者的体表。进一步地，所述机械手臂还包括：扩张器，用于伸入患者口部，将患者口部撑开。进一步地，所述插管器包括插管口、外管、插管器末端、以及内嵌于外管内部且可相对外管自由伸缩的导管。进一步地，所述无人化远程插管系统还包括：给氧面罩，在处于使用状态时，一端与机械手臂连接，另一端与有创呼吸机连接；无菌吸痰管，在处于使用状态时，一端与机械手臂连接，另一端与有创呼吸机连接。进一步地，所述无人化远程插管系统还包括：RFID标签，设置于导管末端；RFID阅读器，贴附于患者的皮肤，且所述RFID阅读器的设置位置靠近所述插管目标点。本申请涉及一种无人化远程插管方法与系统，通过远程监控装置远程给驱动装置发送控制指令，使得驱动装置可以驱动插管现场侧的CT设备对患者的呼吸系统进行CT扫描，以确定插管最终到达的位置，即插管目标点，实现精准的插管位置的定位功能。通过驱动装置驱动机械手臂中的插管器的导管，从患者口部缓慢伸入患者气管并逐渐伸长直至得到插管目标点，实现了无人化，远程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人化远程插管方法，其特征在于，所述无人化远程插管方法包括：/nS100，对患者的呼吸系统进行CT扫描，获取呼吸系统扫描图像；/nS200，依据呼吸系统扫描图像，设定插管目标点；/nS400，控制机械手臂中的扩张器伸入患者口部，将患者口部撑开；/nS600，驱动机械手臂中的插管器移动至患者口部，控制插管器内置的导管伸出插管器的插管口并逐渐伸长，以使导管从患者口部缓慢伸入患者气管；/nS700，在导管缓慢伸入患者气管的过程中，实时获取导管的导管末端在患者体内的位置信息，判断导管末端是否到达插管目标点；/nS800，若导管末端到达插管目标点，则终止导管的移动，将插管器的插管器末端与有创呼吸机连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人化远程插管方法，其特征在于，所述无人化远程插管方法包括：
S100，对患者的呼吸系统进行CT扫描，获取呼吸系统扫描图像；
S200，依据呼吸系统扫描图像，设定插管目标点；
S400，控制机械手臂中的扩张器伸入患者口部，将患者口部撑开；
S600，驱动机械手臂中的插管器移动至患者口部，控制插管器内置的导管伸出插管器的插管口并逐渐伸长，以使导管从患者口部缓慢伸入患者气管；
S700，在导管缓慢伸入患者气管的过程中，实时获取导管的导管末端在患者体内的位置信息，判断导管末端是否到达插管目标点；
S800，若导管末端到达插管目标点，则终止导管的移动，将插管器的插管器末端与有创呼吸机连接。


2.根据权利要求1所述的无人化远程插管方法，其特征在于，所述步骤S200包括：
S210，分析呼吸系统扫描图像，依据患者体表设置的多个标记物在呼吸系统扫描图像中的位置，构建CT三维坐标系；
S220，在呼吸系统扫描图像中选定一个插管目标点，并获取插管目标点在CT三维坐标系中的坐标；
S230，设定机械手臂的移动三维坐标系，将机械手臂的移动三维坐标与CT三维坐标系进行配准，生成统一的插管三维坐标系。


3.根据权利要求2所述的无人化远程插管方法，其特征在于，在所述步骤S400之前，所述无人化远程插管方法还包括：
S310，调取运动轨迹算法，制定多个机械手臂的安全运动轨迹；
S320，选取CT设备的套筒内的一个点，作为校正位置点；
S330，获取校正位置点在插管三维坐标系下的坐标，作为理论坐标；
S340，控制在机械手臂以任意一个安全运动轨迹到达校正位置点，获取机械手臂实际到达位置的坐标，作为实际坐标；
S350，判断理论坐标是否与实际坐标相同；
S360，若理论坐标与实际坐标相同，则校正结束，执行后续步骤S400。


4.根据权利要求3所述的无人化远程插管方法，其特征在于，在所述步骤S400之前，所述无人化远程插管方法还包括：
S370，若理论坐标与实际坐标不同，则驱动机械手臂移动至理论坐标，以对机械手臂进行校正；
S380，校正结束，执行后续步骤S400。


5.根据权利要求4所述的无人化远程插管方法，其特征在于，在所述步骤S600之前，所述无人化远程插管方法还包括：
S511，控制机械手臂夹持有创呼吸机的给氧面罩，罩设于患者的口部；
S512，开启有创呼吸机的给氧功能，以对患者的口腔及气管执行给氧去氮操作，持续预设给氧时间段；
S513，预设给氧时间段结束后，卸除患者的口部的给氧面罩。


6.根据权利要求5所述的无人化远程插管方法，其特征在于，在步骤S600之前，所述无人化远程插管方法还包括：
S521，控制机械手臂夹持无菌吸痰管伸入患者气管内预设长度，并将无菌吸痰管的末端与有创呼吸机连接；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张黎，涂建光，
申请(专利权)人：浙江莱福医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33