一种融合AI技术的手术器械识别管理方法及系统

本发明属于生物医学工程，尤其涉及一种融合ai技术的手术器械识别管理方法及系统。

背景技术：

1、在医疗管理内容中，对消毒物品的管理是提高医疗服务质量的核心环节。据资料统计，每年约有500万患者发生医院感染，其中，医疗设备、器械等消毒不严格是造成感染、引发医疗事故的主要原因之一。因此，如何提高消毒供应质量、减少医疗事故成为当下医疗行业所面临的巨大挑战。作为医院重要的医疗安全保障部门，消毒供应中心的管理和运行标准与医院感染率密切相关，其供应的无菌物品数量大、周转快、涉及范围广，工作质量、工作流程的效果监测追溯管理在提高医疗护理质量、控制医院感染中发挥着举足轻重的作用。随着医疗卫生事业改革的深入、现代医疗体制的完善、医院信息化程度的提升，对医院消毒供应中心信息化管理水平提出了更高的要求。

2、rfid技术是一种无接触自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，采用无线即时远距离读取方式，识别速度快、使用寿命长。将rfid技术与信息化技术集成应用于医院消毒供应中心消毒追溯系统中，真正实现消毒供应中心消毒物品使用全过程可追溯管理，已成为医院信息化建设中一个重要的研究内容。

3、目前，rfid消毒追溯管理系统的硬件主要由rfid电子标签、读写器和消毒追溯系统三部分组成。在实际应用中，通过为每个器械包分配唯一编码，写入rfid标签，该编码与后台数据库信息相关联，将电子标签放置在器械包上的小口袋中，使器械包在医院流通过程中能全程受到rfid系统的监控；读写器作为读出写入装置，可无接触地读取电子标签的信息，通过消毒追溯系统实现器械包信息的采集、处理和传输，同时也将系统产生的信息，通过读写器写入rfid电子标签。

4、现有相关的现有技术是使用条形码和手动扫描设备跟踪和管理医疗器械。在这种系统中，每个器械上都贴有条形码标签，工作人员可以使用手动扫描设备读取这些条形码，以此来跟踪和管理器械。

5、现有技术存在的技术问题：

6、1.手动扫描的低效率：使用手动扫描设备需要人工操作，这可能会消耗大量的时间和人力资源。在忙碌的医院环境中，这种低效率可能会导致延误，并可能影响到医疗服务的质量。

7、2.扫描错误和遗漏：手动扫描设备可能会导致扫描错误或遗漏，例如，扫描设备可能无法正确读取条形码，或者工作人员可能忘记扫描某些器械。这些错误和遗漏可能会导致器械的跟踪和管理出现问题。

8、3.无法自动识别和报告异常情况：现有的条形码扫描系统通常无法自动识别和报告异常情况，例如器械的缺失或混淆。在这种情况下，可能需要工作人员手动检查和确认每个器械，这可能会消耗大量的时间和人力资源。

9、4.缺乏深度学习和模式识别功能：现有的条形码扫描系统通常无法进行深度学习和模式识别，因此它们可能无法准确地识别和计算手术器械包中的器械。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种融合ai技术的手术器械识别管理方法及系统。

2、本发明是这样实现的，一种融合ai技术的手术器械识别管理方法，该方法包括：

3、rfid标签装配和编码装置，用于为每个手术器械分配并编码具有独特信息的rfid标签；图像识别模块，利用深度学习和模式识别技术，通过分析器械的图像来识别其类型和数量；重量测量装置，用于获取每个器械的重量信息，与rfid标签中的信息进行比较，以确认器械的类型和数量；异常检测和报告模块，通过分析rfid标签的信息、图像识别结果和重量测量结果，来检测和报告任何可能的异常情况，如器械的缺失或混淆，并将这些异常情况的信息记录在数据库中，同时通过电子邮件或其他通知方式通知相关人员；系统学习和改进模块，根据新的数据和反馈进行持续的学习和改进，以更新和优化系统。

4、进一步，包括数据采集模块，该模块在医院的消毒设备区域、储存区域或其他需要跟踪消毒产品的地方部署rfid读取器；读取器被配置为自动读取产品上的rfid标签，并将读取到的数据，包括名称、批次号、制造日期和过期日期，传送到中心数据库；通过与现有系统进行接口对接或使用标准化的数据传输协议，确保rfid读取器与医院现有的it系统进行无缝集成。

5、进一步，包括数据预处理模块，该模块使用适当的数据清洗算法对采集到的数据进行清洗，去除其中的噪声和异常值；采集到的数据中存在缺失值时，使用统计方法或人工智能算法来填补这些缺失值；然后对数据进行转换和归一化，数据转换包括对数据进行平滑、聚合、离散化操作，数据归一化将数据缩放到相似的范围。

6、进一步，ai模型通过识别每个器械的rfid标签、形状和重量，确认手术器械包中器械的数量和类型；ai模型利用rfid标签的数据，以及通过图像识别和称重系统获得的数据，进行深度学习和模式识别，从而准确地识别和计数手术器械包中的器械；此外，该系统能够自动检测并报告任何异常情况，如手术器械的缺失或混淆，并将这些异常情况的信息记录在数据库中。

7、进一步，包括：

8、(a)标识符分配模块：

9、选择与产品大小、材质和应用环境相适应的rfid标签：根据产品的大小、材质和应用环境，选择适合的rfid标签；不同产品选择不同类型或尺寸的标签；

10、在rfid标签中编码产品名称、批次号、制造日期和过期日期：将产品的相关信息编码到rfid标签中；

11、确定并附着rfid标签于产品上的特定位置：确定rfid标签在产品上的具体位置，并确保标签正确附着在产品上；

12、在实际环境中对rfid标签进行测试和验证：在实际的环境中对附着在产品上的rfid标签进行测试和验证；包括读取标签的信息，验证标签的可靠性和准确性，确保标签在消毒过程中不受损；

13、(b)数据采集模块：

14、在医院的关键区域部署rfid读取器：将rfid读取器部署在医院的消毒设备区域、储存区域或其他需要跟踪消毒产品的地方；

15、配置rfid读取器以自动读取产品的rfid标签，并将读取到的数据传送到中心数据库：配置rfid读取器，自动读取产品上的rfid标签，读取的数据包括标签中编码的产品信息，如名称、批次号、制造日期和过期日期，将读取到的数据传送到中心数据库；

16、确保rfid读取器与现有的it系统无缝集成：通过与现有系统进行接口对接或使用标准化的数据传输协议确保rfid读取器与医院现有的it系统进行无缝集成，集成后，rfid读取器的数据可以与医院的其他系统进行交互和共享，进行全面的数据管理和利用；

17、设置报警和通知功能以监控读取器状态：当读取器发生故障或无法读取标签，发送警报通知相关人员进行处理；

18、(c)数据预处理模块：

19、使用软件算法进行数据清洗以去除噪声和异常值：使用适当的数据清洗算法对采集到的数据进行清洗，去除其中的噪声和异常值；

20、使用统计方法或ai算法填补缺失值：采集到的数据中存在缺失值，使用统计方法或人工智能算法来填补这些缺失值；统计方法可以根据其他相关数据的统计特性进行推断和填补，ai算法可以通过学习数据的模式和关联性来预测并填补缺失值；

21、进行数据转换与归一化：对数据进行转换和归一化，数据转换包括对数据进行平滑、聚合、离散化操作，数据归一化将数据缩放到相似的范围；

22、对处理后的数据进行存储和备份：处理后的数据可以存储到数据库或其他数据存储系统中，并进行定期的备份，在需要时进行访问和回溯。

23、本发明的另一目的在于提供一种融合ai技术的手术器械识别管理方法，包括：

24、s1，标识符分配：为每一项消毒供应产品分配一个基于rfid的udi唯一标识；

25、s2，数据采集：利用传感器收集基于rfid的udi唯一标识信息；

26、s3，数据预处理：将收集到的基于rfid的udi唯一标识信息进行预处理；

27、s4，数据分析：利用ai技术，对收集的rfid数据进行深度分析和预测；

28、s5，数据预测：利用ai模型识别并学习数据中的模式，预测未来的需求和潜在问题；

29、s6，反馈和决策支持：根据ai模型的预测结果提供实时反馈和决策支持；

30、s7，管理流程优化：根据获取实时反馈结果和决策进行管理流程优化。

31、进一步，基于rfid的udi唯一标识允许系统追踪消毒供应物品的每个阶段，包括采购、存储、分配和使用；每个物品都有一个唯一的rfid标签标识，能够对整个生命周期进行跟踪。

32、进一步，数据预测模块中，ai从收集的数据中学习和识别模式，识别出哪些消毒供应物品的需求会增加，哪些会减少；帮助预测未来的需求，从而使得库存管理和采购决策更加准确和高效。

33、进一步，反馈与支持模块中，利用ai技术优化库存管理，减少浪费，提升运营效率；ai模型可以优化库存水平，避免过度库存和库存短缺；ai模型可以预测每个产品的寿命，减少过期产品的浪费。

34、进一步，反馈与支持模块还包括：当ai模型预测某种消毒供应物品的需求将增加，系统会给出警告，建议提前采购；预测需求将减少，系统会建议减少采购，避免库存积压和浪费。

35、进一步，数据分析模块可以对消毒供应流程信息进行追溯，具体步骤包括：

36、步骤一：获取消毒供应的流程信息；

37、步骤二：根据预设的消毒供应流程信息类别对流程信息进行数据分类，生成分类流程信息；

38、步骤三：对分类流程信息进行流程信息数据清洗处理，生成清洗流程信息；

39、步骤四：利用朴素贝叶斯算法对清洗流程信息进行数据分词处理，生成分词流程信息；

40、步骤五：利用流程信息降噪公式对分词流程信息进行数据降噪处理，生成标准流程信息。

41、本发明的另一目的在于提供一种融合ai技术的手术器械识别管理系统，包括：

42、标识符分配模块：为每一项消毒供应产品分配一个基于rfid的udi唯一标识；

43、数据采集模块：利用传感器收集基于rfid的udi唯一标识信息，

44、数据预处理模块：将收集到的基于rfid的udi唯一标识信息进行预处理；

45、数据分析模块：利用ai技术，对收集的rfid数据进行深度分析和预测；

46、数据预测模块：利用ai模型识别并学习数据中的模式，预测未来的需求和潜在问题；

47、反馈和决策支持模块：根据ai模型的预测结果提供实时反馈和决策支持；

48、管理流程优化模块：根据获取实时反馈结果和决策进行管理流程优化。

49、本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行所述的融合ai技术的手术器械识别管理方法的步骤。

50、本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行所述的融合ai技术的手术器械识别管理方法的步骤。

51、本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，信息数据处理终端用于实现所述的融合ai技术的手术器械识别管理系统。

52、结合上述的技术方案和解决的技术问题，本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

53、第一，本发明利用ai技术对rfid收集的数据进行深入分析和预测，以优化消毒供应的管理流程。ai技术可以识别模式，预测需求，提供实时反馈，帮助管理者做出数据驱动的决策，从而提高消毒供应的管理效率和准确性。

54、本发明是一种利用ai技术优化消毒供应管理流程的新型方法。该方法首先利用射频识别(rfid)技术收集数据，然后应用ai技术对这些数据进行深度分析和预测，从而实现消毒供应管理流程的优化。

55、rfid技术首先用于追踪消毒供应物品的每个阶段，包括采购、存储、分配和使用。每个物品都由一个唯一的rfid标签标识，从而使得对其整个生命周期的跟踪成为。

56、本发明利用ai技术对这些rfid数据进行分析和预测。ai可以从收集的数据中学习和识别模式，例如，它可以识别出哪些消毒供应物品的需求会增加，哪些会减少。通过这种方式，ai可以帮助预测未来的需求，从而使得库存管理和采购决策更加准确和高效。

57、ai技术还可以提供实时反馈，帮助管理者做出数据驱动的决策。例如，如果ai预测出某种消毒供应物品的需求会增加，管理者可以提前采购更多的这种物品。相反，如果ai预测出某种物品的需求会减少，管理者可以减少对这种物品的采购，从而避免浪费。

58、本发明通过结合rfid和ai技术，实现了消毒供应管理流程的优化。本发明可以提高管理效率，减少浪费，并提高管理的准确性。

59、第二，这个方法很好地融合了rfid(射频识别)技术和ai(人工智能)技术，用于优化消毒供应管理。下面是对每个技术以及它们在该系统中如何发挥作用的更深入的解释。

60、高度可追踪：rfid标签允许实时追踪每一个物品，无论其在供应链中的哪个环节。

61、信息准确性：rfid标签能提供更准确和及时的信息，比如产品的制造日期、过期日期、批次等。

62、低成本与高效率：尽管初始设备安装有一定成本，但rfid系统可以降低人工成本并提高效率。

63、数据分析和模式识别：ai算法可以分析大量复杂的数据，并从中识别有用的模式。例如，可以识别消毒剂的使用频率和需求模式。

64、预测准确性：通过历史数据和模式识别，ai模型能更准确地预测未来需求或潜在问题，如过期或缺货。

65、自动化决策支持：ai算法可以自动生成订单、调整库存或优先级等，减少人为错误并提高响应速度。

66、全方位优化：通过rfid和ai的结合，不仅可以追踪每个产品，还可以对数据进行深度分析和预测，从而全面优化供应链。

67、降低浪费和提高效率：准确的需求预测和库存管理可以最小化过期和浪费，同时通过自动化节省时间和人力。

68、增加透明度和可追溯性：系统能提供实时的反馈和数据可视化，使管理人员能更容易地监控整个供应链，并根据需要作出及时决策。

69、应对复杂性和不确定性：供应链本质上是一个复杂的系统，具有很多不确定因素。rfid和ai的结合可以更好地应对这些复杂性和不确定性，从而提高供应链的整体稳定性和抗风险能力。

70、通过这种方法，不仅可以提高消毒供应管理的效率和准确性，还能让整个供应链更加灵活和可持续。

71、第三，这种采用ai和rfid技术的消毒供应管理方法，带来了以下显著的技术进步：

72、1.预测性能力：ai模型通过学习消毒供应使用的历史数据和模式，能够预测未来的需求。这种预测性能力可以帮助机构更好地规划和预备，避免供应短缺或过度库存的问题。

73、2.实时监控和反馈：通过rfid技术和ai模型的结合，系统可以实时地跟踪消毒供应的状态，并对潜在问题(例如产品过期，库存短缺等)进行实时报警。这种实时反馈机制可以帮助机构及时调整策略，优化管理。

74、3.自动化决策支持：ai模型可以提供自动化的决策支持，例如根据预测结果自动发送采购订单，或自动调整库存水平。这种自动化能力可以大大提高消毒供应管理的效率。

75、4.管理流程优化：通过实时反馈结果和决策，机构可以进一步优化管理流程，例如优化采购过程，改进产品的存储和使用等。这种优化能力可以帮助机构提高运营效率，减少浪费。

76、5.提升供应链透明度：rfid技术可以提供对每个产品在供应链中的实时位置和状态的精确了解，从而提升供应链的透明度，帮助机构更好地管理和控制供应链。

77、这种方法的优点在于，它结合了rfid技术和ai技术的优点，实现了对消毒供应管理的全面优化。通过这种方法，可以有效地预测需求，优化库存，减少浪费，提高运营效率，从而提高供应链的竞争力。

78、第四，本发明通过整合rfid标签，图像识别，重量测量，异常检测和报告，以及系统学习和改进模块，创建了一种全新的消毒供应管理优化方法。这种方法提供了一种全面且精确的方式来追踪和识别手术器械包中的器械，提高了医疗安全和效率，是显著的技术进步。

79、本发明通过在医院的消毒设备区域、储存区域或其他需要跟踪消毒产品的地方部署rfid读取器，以及将读取到的数据发送到中心数据库，这项技术提高了数据采集的效率和准确性。同时，它还通过与现有系统无缝集成，增强了系统的互操作性，这也是一个重要的技术进步。

80、本发明数据预处理模块可以确保数据的质量和一致性，从而提高了ai模型的性能和准确性。这一模块通过使用先进的数据清洗算法，以及通过统计方法和ai算法填补缺失值，显著提高了数据预处理的效果，这是一项显著的技术进步。

81、本发明ai模型能够通过识别每个器械的rfid标签、形状和重量，准确地确认手术器械包中器械的数量和类型。此外，该系统能够自动检测并报告任何异常情况，如器械的缺失或混淆，这种自动化和精确性是一个显著的技术进步。