一种低损伤更易暴露声门的AI可视语音播报喉镜
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种低损伤更易暴露声门的AI可视语音播报喉镜。
背景技术
对于医疗专业技术领域，现有的可视化喉镜是将传统喉镜与可视化技术相结合，仅通过镜片前端摄像头显示声门结构于外接显示屏，若想挑起会厌仍须人工向指定方向用力，过程中难免用力不当造成会厌抬起失败，声门显露不良，甚至造成切齿损伤、会厌损伤、环状软骨脱位等并发症。且现有可视化喉镜通过二维图像显示，难以判断喉镜片前端置入深度，深度不当则无法正确显示会厌及声门。置入过浅易造成提前上挑，损伤舌体及其他口腔软组织；置入过深则挤压会厌，难以上挑或上挑时结构改变，造成会厌损伤及声门移位等情况，若完全深入至食道入口，易错误判断认为已到达声门，导致气管插管插入食道；若位置偏左或偏右，则造成会厌挑起移位，声门暴露不正，易造成插管失败。且置入过程难以控制用力，如用力不当造成相关结构损伤发生率较高。对于公共卫生医疗急救领域，现有普通民众参与医疗急救尤其是呼吸心跳骤停仍较为困难，目前普遍应用且更为人们所熟知的为心肺复苏术，即胸外按压、人工呼吸等基础生命支持，高级生命支持的AED也越来越为人们所了解。对于这类急救更为有效的气道管理技术——气管插管术对于普通群众仍十分陌生，操作起来也尤为困难。
发明内容
本发明提供一种低损伤更易暴露声门的AI可视语音播报喉镜，用以克服上述现有技术中存在的至少一个问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种低损伤更易暴露声门的AI可视语音播报喉镜，其由下至上依次包括：一底部、一镜柄和一顶部，其中：
所述顶部设有一显示屏，所述显示屏的侧面设有扬声器和充电口，
所述镜柄呈圆柱体状，与顶部通过转轴连接，其内部设有一容置空间，所述容置空间内设有一AI芯片组和一ROM，AI芯片组包括一中央处理器、一压力传感器芯片、一雷达测距传感器芯片以及一图像处理芯片，所述镜柄设有一启动开关，所述ROM内设有第一数据库、第二数据库和压力数据阈值，所述第一数据库内存储有将喉镜正确置入路径上每一位置点的口腔结构数据，所述第二数据库内存储有用于喉镜暴露的口腔图像，所述第一数据库内存储的口腔结构数据与所述第二数据库内存储的口腔图像为一一对应关系，
所述底部设有一基座和一镜片可动组件，所述基座与所述镜片可动组件之间通过转轴连接，所述基座前端设有雷达探头和摄像头，基座内部内置压力传感器，
正式使用前，将所述基座和镜片可动组件置入口腔内的一位置后不再移动，该位置为尚未到达正确位置之前的位置，所述摄像头实时将所拍摄的图像数据发送至所述图像处理芯片，所述图像处理芯片将图像数据转化为数字信号并将其发送至所述中央处理器，同时所述图像处理芯片将图像数据实时发送至所述显示屏，以在所述显示屏上显示所述摄像头实时拍摄的图像，所述中央处理器依据图像数据调用所述第一数据库内对应的口腔结构数据，记录此时获得的口腔结构数据，再向前移动一预设距离L并记录此时口腔结构数据，直至喉镜到达正确位置之前所获得的所有口腔结构数据设定为参考定义域T1，记录喉镜恰好置入正确位置直至恰好离开正确位置期间所获得所有口腔结构数据并将其设定为参考定义域T2，继续向深处置入至食道入口，记录路径上每一位置的口腔结构数据，设定为参考定义域T3，
正式使用时，使用者将喉镜片置入口腔内并缓慢向前移动，雷达探头将获得的喉镜片位置数据实时发送至所述雷达测距传感器芯片，所述雷达测距传感器芯片将喉镜片位置数据转化为数字信号后发送至所述中央处理器，所述中央处理器将喉镜片位置数据与参考定义域T1进行比对，并根据比对结果进行以下步骤：
(1)若喉镜片位置数据位于参考定义域T1范围内，则所述中央处理器同时输出第一指令至所述扬声器；
(2)若喉镜片位置数据超出参考定义域T1范围，则所述中央处理器继续将喉镜片位置数据与所述第一数据库中喉镜置入过深时的参考定义域T3进行比对，若喉镜片位置数据位于参考定义域T3的范围内，则所述中央处理器输出第二指令至所述扬声器；
其中，所述扬声器接收到第一指令后播报“向前置入”的语音指示，所述扬声器接收到第二指令后播报“向后调整”的语音指示，
使用者根据第一指令或第二指令控制喉镜片移动，所述中央处理器将当前获得的喉镜片位置数据与喉镜到达正确位置时的参考定义域T2进行比对，若当前获得的喉镜片位置数据位于参考定义域T2的范围内，则所述中央处理器输出第三指令至所述扬声器，若当前获得的喉镜片位置数据不位于参考定义域T2的范围内，则所述中央处理器输出第四指令至所述扬声器，
所述扬声器接收到第三指令后播报“位置正确”的语音指示，所述扬声器接收到第四指令后播报“置入失败请重新调整”的语音指示，
所述中央处理器输出第一指令、第二指令和第四指令时，所述中央处理器不控制所述镜片可动组件工作，所述中央处理器输出第三指令时，所述中央处理器控制所述镜片可动组件工作，中央处理器对位于基座与镜片可动组件之间的转轴进行控制，以将会厌抬起，暴露声门，所述镜片可动组件将采集到的压力数据发送至所述压力传感器芯片，所述压力传感器芯片将压力传感器感测的压力数据转化为数字信号后发送至所述中央处理器，所述中央处理器将接收的压力数据与所述压力数据阈值进行比较，并根据比较结果进行以下步骤：
(1)若压力数据大于所述压力数据阈值，则所述中央处理器输出第五指令至所述镜片可动组件和所述扬声器；
(2)若压力数据小于所述压力数据阈值，则所述中央处理器输出第六指令至所述镜片可动组件和所述扬声器；
(3)若压力数据位于所述压力数据阈值内，则所述中央处理器输出第七指令所述镜片可动组件和所述扬声器；
所述镜片可动组件接收到第五指令后则减小形变，所述镜片可动组件接收到第六指令后则增加形变以继续挑起会厌，所述镜片可动组件接收到第七指令后则保持形变，维持挑起会厌动作，
所述扬声器接收到第五指令后，播报“轻柔操作”的语音指示，所述扬声器接收到第六指令后，不播报语音指示，所述扬声器接收到第七指令后，播报“可以插入气管插管”的语音指示，
所述压力传感器持续将压力信号发送至所述压力传感器芯片，所述压力传感器芯片将转化后的数字信号发送至所述中央处理器，所述中央处理器不断发送指令至所述镜片可动组件，形成反馈机制，以不断调节所述镜片可动组件，使会厌抬起以及声门暴露始终保持位置最佳，直至气管插管成功，并退出喉镜。
在本发明的一实施例中，气管插管成功后，当喉镜退出口腔时，所述压力传感器芯片接收到的压力值骤减，此时电源自动关闭。
在本发明的一实施例中，所述启动开关设置在所述镜柄的最顶端。
在本发明的一实施例中，预设距离L为0.5cm。
本发明提供的低损伤更易暴露声门的AI可视语音播报喉镜将现有喉镜可视化技术与人工智能(AI)技术、语音播报技术、雷达测距、压力传感、图像处理等技术相结合，尤其适用于插管技术尚未熟练的麻醉医师及困难气道等声门显露不良的情况，以解决现有可视化喉镜的操作难度大、学习成本高并且易造成口咽部结构损伤等问题。本发明为广大麻醉医师，特别是临床经验相对缺乏的年轻医师提供一种上手较为简单，损伤率较低，成功率更高的气管插管辅助装置—AI可视语音播报喉镜。
通过本发明，麻醉医师在实施气管插管时，可在AI指导下，将置入喉镜这一步骤有条不紊地完成，同时几乎无需发力，关键步骤都由本发明自动或辅助完成，可谓“傻瓜式”喉镜置入，为插管经验不足，特别是临床经验较匮乏的年轻麻醉医师提供有力帮助。而且在置入过程中通过压力传感器等保护装置可达到低损伤，高效率的目的，使得喉镜置入快捷便利又安全可靠。而且可以预测，若将本发明应用于日常急救，如与AED配套，经过简单培训后，一旦发生呼吸心跳骤停需要气管插管时，普通人利用本发明也能轻易地进行气管插管这一复杂操作，届时将大大提高急诊抢救成功率，更好地保护人民群众生命安全！
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明的低损伤更易暴露声门的AI可视语音播报喉镜的侧视图；
图2为本发明的低损伤更易暴露声门的AI可视语音播报喉镜的正视图。
附图标记说明：1-底部；2-镜柄；3-顶部；11-基座；12-镜片可动组件；121-雷达探头；122-摄像头；21-AI芯片组；22-ROM；210-中央处理器；211-压力传感器芯片；212-雷达测距传感器芯片；213-图像处理芯片；27-启动开关；31-显示屏；311-扬声器；312-充电口；4-转轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明的低损伤更易暴露声门的AI可视语音播报喉镜的侧视图，图2为本发明的低损伤更易暴露声门的AI可视语音播报喉镜的正视图。如图1、图2所示，本发明提供了一种低损伤更易暴露声门的AI可视语音播报喉镜，其由下至上依次包括：一底部1、一镜柄2和一顶部3，其中：
顶部3设有一显示屏31，显示屏31的侧面设有扬声器311和充电口312，
镜柄2呈圆柱体状，与顶部3通过转轴4连接，其内部设有一容置空间，容置空间内设有一AI芯片组21和一ROM22，AI芯片组21包括一中央处理器210、一压力传感器芯片211、一雷达测距传感器芯片212以及一图像处理芯片213，镜柄2设有一启动开关，ROM22内设有第一数据库、第二数据库和压力数据阈值，第一数据库内存储有将喉镜正确置入路径上每一位置点的口腔结构数据，第二数据库内存储有用于喉镜暴露的口腔图像，第一数据库内存储的口腔结构数据与第二数据库内存储的口腔图像为一一对应关系，
底部1设有一基座11和一镜片可动组件12，基座11与镜片可动组件12之间通过转轴4连接，基座11前端设有雷达探头121和摄像头122，基座11内部内置压力传感器，
正式使用前，将基座11和镜片可动组件12置入口腔内的一位置后不再移动，该位置为尚未到达正确位置之前的位置，摄像头122实时将所拍摄的图像数据发送至图像处理芯片213，图像处理芯片213将图像数据转化为数字信号并将其发送至中央处理器210，同时图像处理芯片213将图像数据实时发送至显示屏31，以在显示屏31上显示摄像头122实时拍摄的图像，中央处理器210依据图像数据调用第一数据库内对应的口腔结构数据，记录此时获得的口腔结构数据，再向前移动一预设距离L并记录此时口腔结构数据，直至喉镜到达正确位置之前所获得的所有口腔结构数据设定为参考定义域T1，记录喉镜恰好置入正确位置直至恰好离开正确位置期间所获得所有口腔结构数据并将其设定为参考定义域T2，继续向深处置入至食道入口，记录路径上每一位置的口腔结构数据，设定为参考定义域T3，
正式使用时，使用者将喉镜片置入口腔内并缓慢向前移动，雷达探头121将获得的喉镜片位置数据实时发送至雷达测距传感器芯片212，雷达测距传感器芯片212将喉镜片位置数据转化为数字信号后发送至中央处理器210，中央处理器210将喉镜片位置数据与参考定义域T1进行比对，并根据比对结果进行以下步骤：
(1)若喉镜片位置数据位于参考定义域T1范围内，则中央处理器210同时输出第一指令至扬声器311；
(2)若喉镜片位置数据超出参考定义域T1范围，则中央处理器210继续将喉镜片位置数据与第一数据库中喉镜置入过深时的参考定义域T3进行比对，若喉镜片位置数据位于参考定义域T3的范围内，则中央处理器210输出第二指令至扬声器311；
其中，扬声器311接收到第一指令后播报“向前置入”的语音指示，扬声器311接收到第二指令后播报“向后调整”的语音指示，
使用者根据第一指令或第二指令控制喉镜片移动，中央处理器210将当前获得的喉镜片位置数据与喉镜到达正确位置时的参考定义域T2进行比对，若当前获得的喉镜片位置数据位于参考定义域T2的范围内，则中央处理器210输出第三指令至扬声器311，若当前获得的喉镜片位置数据不位于参考定义域T2的范围内，则中央处理器210输出第四指令至扬声器311，
扬声器311接收到第三指令后播报“位置正确”的语音指示，扬声器311接收到第四指令后播报“置入失败请重新调整”的语音指示，
中央处理器210输出第一指令、第二指令和第四指令时，中央处理器210不控制镜片可动组件12工作，中央处理器210输出第三指令时，中央处理器210控制镜片可动组件12工作，中央处理器210对位于基座11与镜片可动组件12之间的转轴4进行控制，以将会厌抬起，暴露声门，镜片可动组件12将采集到的压力数据发送至压力传感器芯片211，压力传感器芯片211将压力传感器感测的压力数据转化为数字信号后发送至中央处理器210，中央处理器210将接收的压力数据与压力数据阈值进行比较，并根据比较结果进行以下步骤：
(1)若压力数据大于压力数据阈值，则中央处理器210输出第五指令至镜片可动组件12和扬声器311；
(2)若压力数据小于压力数据阈值，则中央处理器210输出第六指令至镜片可动组件12和扬声器311；
(3)若压力数据位于压力数据阈值内，则中央处理器210输出第七指令镜片可动组件12和扬声器311；
镜片可动组件12接收到第五指令后则减小形变，镜片可动组件12接收到第六指令后则增加形变以继续挑起会厌，镜片可动组件12接收到第七指令后则保持形变，维持挑起会厌动作，
扬声器311接收到第五指令后，播报“轻柔操作”的语音指示，扬声器311接收到第六指令后，不播报语音指示，扬声器311接收到第七指令后，播报“可以插入气管插管”的语音指示，
压力传感器持续将压力信号发送至压力传感器芯片211，压力传感器芯片211将转化后的数字信号发送至中央处理器210，中央处理器210不断发送指令至镜片可动组件12，形成反馈机制，以不断调节镜片可动组件12，使会厌抬起以及声门暴露始终保持位置最佳，直至气管插管成功，并退出喉镜。
在本实施例中，气管插管成功后，当喉镜退出口腔时，压力传感器芯片211接收到的压力值骤减，此时电源自动关闭。
在本实施例中，启动开关设置在镜柄2的最顶端。
在本实施例中，预设距离L为0.5cm。
本发明中，中央处理器210分别与压力传感器芯片211、ROM22、雷达测距传感器芯片212以及图像处理芯片213连接，雷达探头121与雷达测距传感器芯片212连接，摄像头122与图像处理芯片213连接，其他元件之间的连接关系为本领域技术人员所熟知，在此不予赘述。
本发明提供的低损伤更易暴露声门的AI可视语音播报喉镜将现有喉镜可视化技术与人工智能(AI)技术、语音播报技术、雷达测距、压力传感、图像处理等技术相结合，尤其适用于插管技术尚未熟练的麻醉医师及困难气道等声门显露不良的情况，以解决现有可视化喉镜的操作难度大、学习成本高并且易造成口咽部结构损伤等问题。本发明为广大麻醉医师，特别是临床经验相对缺乏的年轻医师提供一种上手较为简单，损伤率较低，成功率更高的气管插管辅助装置—AI可视语音播报喉镜。
通过本发明，麻醉医师在实施气管插管时，可在AI指导下，将置入喉镜这一步骤有条不紊地完成，同时几乎无需发力，关键步骤都由本发明自动或辅助完成，可谓“傻瓜式”喉镜置入，为插管经验不足，特别是临床经验较匮乏的年轻麻醉医师提供有力帮助。而且在置入过程中通过压力传感器等保护装置可达到低损伤，高效率的目的，使得喉镜置入快捷便利又安全可靠。而且可以预测，若将本发明应用于日常急救，如与AED配套，经过简单培训后，一旦发生呼吸心跳骤停需要气管插管时，普通人利用本发明也能轻易地进行气管插管这一复杂操作，届时将大大提高急诊抢救成功率，更好地保护人民群众生命安全！
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
