一种在线手术方案分析系统技术领域
本发明涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种在线手术方案分析系统。
背景技术
手术治疗是一种常见的外科疾病治疗方法，一台成功的手术对患者的康复极为有
效。但在现实生活中，每个医生都可能在其手术过程中遭遇突发状况，而影响到手术的正常
进行。
如果手术过程中所遇到的突发状况之前处理过，医生可以利用之前的经验及时对
该突发状况进行妥善处理，以顺利完成手术；而如果手术过程中所遇到的突发状况之前根
本没有处理过，医生根本无法及时的在手术现场进行有效的处理，使得手术的失败风险增
加，这极大的威胁了患者的生命安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在线手术方案分析系统，以能够在手术过程中主动提
供手术方案，减少手术失败风险。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种在线手术方案分析系统，包括：图像采集单元、比较单元、筛选
单元和显示单元；所述图像采集单元的输出端与比较单元的输入端相连，所述比较单元的
输出端与筛选单元的输入端相连，所述筛选单元的输出端与所述显示单元的输入端相连；
所述图像采集单元用于实时采集手术图像信息；
所述比较单元用于将病例信息和手术图像信息作为术中参考信息，与手术案例数
据库中的手术案例进行比较，得到术中比较结果；
所述筛选单元用于根据术中比较结果，从手术案例数据库中筛选出至少一种手术
案例作为手术方案；
所述显示单元用于显示其中一种手术方案的手术案例。
与现有技术相比，本发明提供的在线手术方案分析系统具有以下有益效果：
本发明提供的在线手术方案分析系统中，利用比较单元通过将病例信息和手术图
像信息作为术中参考信息，与手术案例数据库中的手术案例进行比较，得到术中比较结果，
筛选单元以此从手术案例数据库中筛选出至少一种作为手术方案的手术案例并利用显示
单元进行显示，这样就能够结合所患疾病和手术过程中的实际信息，通过检索手术案例数
据库，找出与这些信息接近的手术案例作为手术方案提供给执行者，从而减少手术失败风
险。而且，即使手术过程中遇到突发状况，也能够直接根据提供的手术方案进行后续处理，
而不会因为缺少经验而导致手术失败。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发
明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例一提供的在线手术方案分析方法的流程图；
图2为图1中步骤S2的具体流程图；
图3为图2中步骤S23的具体流程图；
图4为图2中步骤S24的具体流程图；
图5为图1中步骤S3的具体流程图；
图6为本发明实施例一提供的在线手术方案分析方法实现手术工具自动传送的流
程图；
图7为本发明实施例二提供的在线手术方案分析系统的结构框图；
图8为图7中图像采集单元的侧视图；
图9为图7中图像采集单元的正视图；
图10为本发明实施例二提供的在线手术方案分析系统的进一步结构框图；
图11为本发明实施例二提供的在线手术方案分析系统实现手术工具自动传送的
结构框图；
图12为本发明实施例二提供的在线手术方案分析中传送单元的具体结构分布图。
具体实施方式
为了进一步说明本发明实施例提供的在线手术方案分析方法及分析系统，下面结
合说明书附图进行详细描述。
实施例一
请参阅图1，本发明实施例提供的在线手术方案分析方法包括以下步骤：
步骤S1：实时采集手术图像信息；
步骤S2：将病例信息和手术图像信息作为术中参考信息，与手术案例数据库中的
手术案例进行比较，得到术中比较结果；
步骤S3：根据术中比较结果，从手术案例数据库中筛选出至少一种作为手术方案
的手术案例；
步骤S4：显示至少一种作为手术方案的手术案例。
通过本实施例提供的在线手术方案分析方法，将病例信息和手术图像信息作为术
中参考信息，与手术案例数据库中的手术案例进行比较，得到术中比较结果，以此从手术案
例数据库中筛选出至少一种作为手术方案的手术案例并进行显示，这样就能够结合所患疾
病和手术过程中的实际信息，通过检索手术案例数据库，找出与这些信息接近的手术案例
作为手术方案提供给执行者，从而减少手术失败风险。而且，即使手术过程中遇到突发状
况，也能够直接根据提供的手术方案进行后续处理，而不会因为缺少经验而导致手术失败。
需要说明的是，本实施例中的手术案例数据库可以为医学界现有的数据库，其中
存储有全世界范围内推广入医学界的手术案例。可选的，还可以将手术图像信息存储到手
术案例数据库中进行记录，如果该次手术成功，可以将所记录的手术图像信息作为手术案
例数据库中新增加的手术案例，丰富手术案例数据库中存储的手术案例供后续手术使用。
另外，本实施例采集手术图像信息的时间是从手术开始至手术结束，这样才能随
着发现手术中出现的突发状况，以便及时从手术案例数据库中筛选出至少一种作为手术方
案的手术案例，并显示至少一种作为手术方案的手术案例，保证手术正常进行。而且，为了
尽量减少不必要的能源损失，还可以根据手术图像信息的分析结果判断手术操作是否出现
失误；在出现失误时控制显示至少一种作为手术方案的手术案例。
下面结合附图对上述实施例提供的在线手术方案分析方法进行进一步详细说明。
请参阅图2，本实施例提供的在线手术方案分析方法中，步骤S2的具体方法如下：
步骤S21：在手术前获取病例信息和预设手术信息；
步骤S22：将病例信息和预设手术信息作为术前参考信息，与手术案例数据库中的
手术案例进行比较，得到术前比较结果；
步骤S23：根据术前比较结果，从手术案例数据库中筛选出多种手术案例；
步骤S24：存储筛选出的多种手术案例，并将筛选出的多种手术案例构建成备选方
案数据库；可以理解的是，步骤S21至步骤S24应当发生在手术前；
步骤S25：将病例信息和手术图像信息作为术中参考信息，与备选方案数据库中的
手术案例进行比较，得到术中比较结果；
步骤S26：根据术中比较结果，从备选方案数据库中筛选出至少一种作为手术方案
的手术案例。
通过步骤S2的具体方法可知，在手术过程中，是以病例信息和手术图像信息作为
术中参考信息，与备选方案数据库中的手术案例进行比较，得到术中比较结果，并根据术中
比较结果，从手术案例数据库中筛选出至少一种作为手术方案的手术案例。而由于构建备
选方案数据库的多种手术案例是在手术前以病例信息和预设手术信息，与手术案例数据库
中的手术案例进行比较，根据比较结构从手术案例数据库中筛选出的，因此，本实施例中的
备选方案数据库中手术案例在数量上相对手术案例数据库中手术案例的数量少，极大的减
少手术过程中术中参考信息与手术案例的比较次数，提高了手术方案检索的速度；而且，由
于手术前是将病例信息和预设手术信息作为术前参考信息，与手术案例数据库中的手术案
例进行比较，根据术前比较结果从手术案例数据库中筛选出多种手术案例构建备选方案数
据库，因此，备选方案数据库中的手术案例与当前正在进行的手术更为接近，这也保证了术
中参考信息与手术案例比较的成功率，从而有效的提高了手术案例的筛选效率。
具体的，请参阅图3，步骤S23的具体过程包括如下步骤：
步骤S231：根据术前比较结果，得到手术案例数据库中每种手术案例与术前参考
信息的相似度；
步骤S232：根据手术案例数据库中每种手术案例与术前参考信息的相似度，对手
术案例数据库中的手术案例进行排序，得到术前案例优先级；其中，术前案例优先级越高，
手术案例数据库中的手术案例与术前参考信息的相似度越高；
步骤S233：按照术前案例优先级由高到底的顺序，从手术案例数据库中筛选出多
种手术案例。
通过对步骤23，根据术前比较结果，从手术案例数据库中筛选出多种手术案例的
具体过程的描述可知，将病例信息和预设手术信息作为术前参考信息，与手术案例数据库
中的手术案例进行比较是指：将病例信息和预设手术信息作为术前参考信息，与手术案例
数据库中每种手术案例进行比较之后，比较结果能够反映出手术案例与术前参考信息的相
似度；而本实施例提供的在线手术方案分析方法就是为了提供一种与当前手术匹配性最佳
的手术方案，因此，根据手术案例数据库中每种手术案例与术前参考信息的相似度，对手术
案例数据库中的手术案例进行排序，以该排序结果为术前案例优先级，按照由高到底的顺
序，就能从手术案例数据库中筛选出多种手术案例，这些手术案例相对手术案例数据库中
其他手术案例，与当前手术匹配性更好。
请参阅图4，步骤S26的具体过程包括如下步骤：
步骤S261：根据术中比较结果，得到备选方案数据库中手术案例与术中参考信息
的相似度；
步骤S262：根据备选方案数据库中每种手术案例与术中参考信息的相似度，对备
选手术方案中的手术案例进行排序，得到术中案例优先级；其中，术中案例优先级越高，备
选方案数据库中的手术案例与术中参考信息的相似度越高；
步骤S263：按照术中案例优先级由高到底的顺序，从备选方案数据库中筛选出至
少一种作为手术方案的手术案例。
可以理解的是，步骤S26的具体过程与步骤23的具体过程相似，其效果分析可以参
见步骤23的效果分析，故在此不做说明。
请参阅图5，而考虑到筛选出至少两种作为手术方案的手术案例时，会显示出多种
手术方案，为了能够在最终显示时显示出最佳的手术方案，上述实施例提供的在线手术方
案分析方法中，显示至少一种作为手术方案的手术案例的方法包括以下步骤：
步骤S41：根据筛选出作为手术方案的手术案例的种类生成手术方案索引，根据术
中案例优先级由高到底的顺序，将手术方案索引进行排序，得到索引目录；
步骤S42：显示索引目录；从索引目录中选择一条手术方案索引，根据所选择的手
术方案索引获取作为手术方案的手术案例；
步骤S43：显示所选择的手术方案对应的手术案例。
通过显示至少一种作为手术方案的手术案例的方法的具体过程可以发现，由于根
据筛选出作为手术方案的手术案例的种类生成手术方案索引，然后根据术中案例优先级由
高到底的顺序，将手术方案索引进行排序得到索引目录，这样就能够保证索引目录中的手
术方案索引按照术中案例优先级由高到底的顺序排列，如果显示索引目录，可以直接选择
排在索引目录最前面的手术方案索引，就可以显示最佳的手术方案，而不用考虑选择哪一
条手术方案索引，使手术方案的显示更加智能化，也可以根据实际需要选择索引目录中任
一条手术方案索引；如果不显示索引目录，则可以自动的从索引目录中选择一条手术方案
索引，根据所选择的手术方案索引获取作为手术方案的手术案例。
需要说明的是，如果显示索引目录，相当于间接的显示了至少两种作为手术方案
的手术案例，只是经过选择后，直接显示的手术方案只有一种。而如果不显示索引目录，则
可以从索引目录中选择一条手术方案索引，根据所选择的手术方案索引获取作为手术方案
的手术案例，并进行显示，即在不显示索引目录的情况下，只显示一种作为手术方案的手术
案例。
为了使上述实施例提供的在线手术方案分析方法不局限于提供手术方案，上述实
施例提供的在线手术方案分析方法还包括：根据病例信息，得到血型信息；根据血型信息控
制对应血型的血液输送至输血设备中；根据病例信息，得到输液信息；根据输液信息控制输
液管与存储有对应药液的药液存储设备相连。
可以理解的是，由于输血、输液这些工作一般在手术过程中进行，因此将血液输送
到输设备中，以及将药液存储到对应药液存储设备中，最好在手术前就完成执行操作，当然
这些执行操作也可以在手术中进行，只是这样会降低手术操作效率。
另外，由于在手术过程中，需要使用多种手术工具，一般情况下，都是通过人工将
手术工具递给手术操作者，这样会极大的降低手术效果；为了解决这个问题，请参阅图6，上
述实施例提供的在线手术方案分析方法还包括：
步骤A1：根据预设手术信息生成预设手术工具清单；
步骤A2：从各种无菌手术工具中识别出预设手术工具清单所列出的手术工具，得
到作为备用无菌手术工具的预设无菌手术工具；
步骤A3：按照预设手术工具清单中手术工具的种类，定位每种作为备用无菌手术
工具的预设无菌手术工具，得到手术工具定位信息；手术工具定位信息用于确定每备用种
无菌手术工具的位置；
步骤A4：获取携带手术工具需求信息的语音信息，对语音信息进行识别，得到手术
工具需求信息；
步骤A5：根据手术工具需求信息对应的手术工具种类，从手术工具定位信息中确
定手术工具需求信息对应的备用无菌手术工具的所在位置；
步骤A6：将手术工具需求信息对应的备用无菌手术工具传送至手术工具取放位
置。
通过本实施例提供的在线手术方案分析方法的步骤A1-A6可知，根据预设手术工
具清单提前识别出预设手术工具清单中所列出的手术工具，得到作为备用无菌手术工具的
预设无菌手术工具，将这些作为备用无菌手术工具的预设无菌手术工具进行定位，生成手
术工具定位信息，这样就可以通过获取携带手术工具需求信息的语音信息，根据手术工具
需求信息对应的手术工具种类，从手术工具定位信息中确定手术工具需求信息对应的备用
无菌手术工具的所在位置，从而将该位置的备用无菌手术工具传送至手术工具取放位置，
供使用者使用，达到了智能化传递手术工具的目的，避免了因为手术工具传送速度过慢或
传送失误，所导致的医疗隐患，从而提高了手术的成功率。另外，还可以根据实际情况，向预
设手术工具清单中增设手术工具(即图6中B1步骤)。B1步骤可以发生在任何时候，对其在整
个流程中的时间顺序不做限定。
而且，还可以包括以下步骤：
步骤C1：根据术中比较结果生成推荐手术工具清单；
步骤C2：将预设手术工具清单与推荐手术工具清单进行匹配，从推荐手术工具清
单中查找预设手术工具清单中没有列出的手术工具，得到手术工具补充清单；
步骤C3：从各种无菌手术工具中识别出手术工具补充清单所列出的手术工具，得
到作为备用无菌手术工具的推荐无菌手术工具；
步骤C4：按照手术工具补充清单中手术工具的种类，定位每种作为备用无菌手术
工具的推荐无菌手术工具，得到手术工具定位信息。
通过本实施例提供的在线手术方案分析方法的步骤C1-步骤C6可知，由于将推荐
手术工具清单与推荐手术工具清单进行匹配，从推荐手术工具清单中查找预设手术工具清
单中没有列出的手术工具，得到手术工具补充清单，这样就能在手术工具定位信息中手术
工具补充清单中所列出的手术工具的定位信息，使得手术工具的定位信息进一步增加，从
而提高从手术工具定位信息中确定手术工具需求信息对应的备用无菌手术工具的所在位
置的成功率。
可以理解的是，现有技术中，获取携带手术工具需求信息的语音信息，对语音信息
进行识别的方法一般是：对语音信息进行预处理，然后进行特征提取，通过公式：W＝
argmaxP(O|W)P(W)进行语音识别，再进行后处理，输出识别结果，即手术工具需求信息；其
中，O为音频特征序列模型中的特征序列。W为发音词典提供的符号集。
需要说明的是，当手术工具用完后，需要进行消毒，为了使得手术工具的消毒过程
智能化，上述实施例提供的在线手术方案分析方法还包括：将使用后的手术工具传送至消
毒室进行消毒，得到再生无菌手术工具；按照再生无菌手术工具的种类，根据手术工具定位
信息将再生无菌手术工具转移至对应种类的备用无菌手术工具所在位置。由于使用后的使
用工具消毒后，得到的再生无菌手术工具的种类并没有发生变化，因此，只要按照按照再生
无菌手术工具的种类，根据手术工具定位信息将再生无菌手术工具转移至对应种类的备用
无菌手术工具所在位置，就可以备用，在需要时，将其传送至手术工具取放位置(具体方法
参见步骤A4-步骤A6)。
实施例二
请参阅图7，本发明实施例提供了一种在线手术方案分析系统，包括：图像采集单
元1、比较单元2、筛选单元3和显示单元4；图像采集单元1的输出端与比较单元2的输入端相
连，比较单元2的输出端与筛选单元3的输入端相连，筛选单元3的输出端与显示单元4的输
入端相连；
图像采集单元1用于实时采集手术图像信息；
比较单元2用于将病例信息和手术图像信息作为术中参考信息，与手术案例数据
库中的手术案例进行比较，得到术中比较结果；
筛选单元3用于根据术中比较结果，从手术案例数据库中筛选出至少一种手术案
例作为手术方案；
显示单元4用于显示其中一种手术方案的手术案例。
具体实施时，本发明实施例提供的在线手术方案分析系统通过以下步骤实现在线
手术方案的分析：
S1：图像采集单元1实时采集手术图像信息；
S2：比较单元2将病例信息和手术图像信息作为术中参考信息，与手术案例数据库
中的手术案例进行比较，得到术中比较结果；
S3：筛选单元3根据术中比较结果，从手术案例数据库中筛选出至少一种手术案例
作为手术方案；
S4：显示单元4显示其中一种手术方案的手术案例。
通过上述具体实施过程可知，本发明实施例提供的在线手术方案分析系统利用比
较单元2通过将病例信息和手术图像信息作为术中参考信息，与手术案例数据库中的手术
案例进行比较，得到术中比较结果，筛选单元3以此从手术案例数据库中筛选出至少一种作
为手术方案的手术案例并利用显示单元4进行显示，这样就能够结合所患疾病和手术过程
中的实际信息，通过检索手术案例数据库，找出与这些信息接近的手术案例作为手术方案
提供给执行者，从而减少手术失败风险。而且，即使手术过程中遇到突发状况，也能够直接
根据提供的手术方案进行后续处理，而不会因为缺少经验而导致手术失败。
另外，图像采集单元1采集的手术图像信息还可以传送到手术室外的显示器中显
示，以将手术信息实时分享给手术外的患者家人，以便他们可以及时的做出决定。
可以理解的是，本实施例中的手术案例数据库可以为医学界现有的数据库，其中
存储有全世界范围内推广入医学界的手术案例。
需要说明的是，为了减少不必要的能源损失，可以在上述实施例提供的在线手术
方案分析系统的基础上增加显示控制单元10；显示控制单元10的输入端与图像采集单元1
的输出端相连，显示控制单元10的输出端与显示单元4相连；显示控制单元10用于分析手术
图像信息，根据手术图像信息的分析结果判断手术操作是否出现失误；在出现失误时控制
显示至少一种作为手术方案的手术案例，这样就能使得手术方案在必要时显示，从而节省
能源。
此处需要注意的是，如何判断手术操作失误的方法比较多，例如：可以在显示控制
单元10中预存各种被判定为失误的手术操作，通过将手术图像信息的分析结果与各种被判
定为失误的手术操作进行对比，以判定手术操作是否出现失误；其中，各种被判定为失误的
手术操作是医学意义上的失误，并不存在人为规定。
需要说明的是，本实施例中的图像采集单元1的种类比较多，例如常见的可旋转摄
像头，下面结合附图对一种具体的可旋转摄像头的结构进行说明。
请参阅图8和图9，该可旋转摄像头包括旋转机构以及设在旋转机构上的摄像头
130，摄像头130在旋转机构的控制下可自由转动。
具体的，旋转机构包括多个纵向旋转轴和多个水平旋转轴，多个纵向旋转轴的轴
线按照由低到高顺序平行排布；每个纵向旋转轴上套设有滑块，摄像头130设在多个纵向旋
转轴中位置最低的纵向旋转轴的滑块上；
相邻两个滑块之间设置一个水平旋转轴，所述水平旋转轴的一端与相邻两个滑块
中位置较高的滑块连接，水平旋转轴的另一端与相邻两个滑块中位置较低的滑块连接，水
平旋转轴沿纵向旋转轴的径向方向在滑块上滑动；其中，
纵向旋转轴的中心轴线与水平旋转轴的中心轴线垂直，纵向旋转轴用于控制滑块
绕纵向旋转轴的轴线转动，水平旋转轴用于控制相邻两个滑块中位置较低的滑块绕所述水
平旋转轴的轴线转动。
为了更为清楚的解释旋转机构调节摄像头130自由转动的原理，下面以四个纵向
旋转轴时的旋转机构为例结合附图进行说明。
请参阅图8和图9，四个纵向旋转轴分别为轴线平行的第一纵向旋转轴111、第二纵
向旋转轴112、第三纵向旋转轴113、第四纵向旋转轴114，四个滑块分别为第一滑块141、第
二滑块142、第三滑块143和第四滑块144；第一滑块141套设在第一纵向旋转轴111，使第一
滑块141绕第一纵向旋转轴111的轴线实现180°转动，第二滑块142套设在第二纵向旋转轴
112，使第二滑块142绕第二纵向旋转轴112的轴线实现180°转动，第三滑块143套设在第三
纵向旋转轴113，使第三滑块143绕第三纵向旋转轴113的轴线实现180°转动，第四滑块144
套设在第四纵向旋转轴114，使第四滑块144绕第四纵向旋转轴114的轴线实现180°转动；
第一滑块141与第二滑块142通过第一水平旋转轴121连接，使第一水平旋转轴121
控制第一滑块141绕第一水平旋转轴121的轴线实现360°转动，第一滑块141沿第一纵向旋
转轴111的径向在第二滑块142上滑动，第二滑块142与第三滑块143通过第二水平旋转轴
122连接，使得第二水平旋转轴122控制第二滑块112绕第二水平旋转轴122的轴线实现360°
转动，第二滑块142沿第二纵向旋转轴112的径向在第三滑块143上滑动，第三滑块143与第
四滑块144通过第三水平旋转轴123连接，使得第三滑块143绕第三水平旋转轴123的轴线实
现360°转动，第三滑块143沿第三纵向旋转轴113的径向在第四滑块144上滑动。
下面以第一纵向旋转轴111和第一水平旋转轴121如何控制第一滑块141为例具体
说明旋转机构的工作过程。
请参阅图8和图9，第一纵向旋转轴111转动，带动第一滑块141绕第一纵向旋转轴
111的轴向实现180°转动，这样第一滑块141就能带动设在第一滑块141上的摄像头130绕第
一纵向旋转轴111的轴向转动。而且，第一水平旋转轴121转动的过程中，能够带动第一滑块
141绕第一水平旋转轴121的轴向实现180°转动，这样第一滑块141就能带动设在第一滑块
141上的摄像头130绕第一水平旋转轴121的轴向实现360°转动。另外，在第一水平旋转轴
121转动的过程中，第一水平旋转轴121还可以沿着第一纵向旋转轴111的轴向(即第二纵向
旋转轴112的轴向、第三纵向旋转轴113的轴向、第四纵向旋转轴114的轴向)在第二滑块142
上滑动，这样第一滑块141还能带动设在第一滑块141上的摄像头130沿着第一纵向旋转轴
111的轴向在第二滑块142上滑动。
而为了提高手术方案的检索的速度，请参阅图7，上述实施例提供的在线手术方案
分析系统还包括预设单元5、第一存储单元8和第二存储单元9，预设单元5的输出端和第一
存储单元8的输入端分别与比较单元2的输入端相连，筛选单元3的输出端与第二存储单元9
的输入端相连，第二存储单元9的输出端与比较单元2的输入端相连；
第一存储单元8用于构建手术案例数据库；手术案例数据库包括各种手术案例；
预设单元5用于在手术前获取病例信息和预设手术信息；
比较单元2还用于将病例信息和预设手术信息作为术前参考信息，与手术案例数
据库中的手术案例进行比较，得到术前比较结果；
筛选单元3用于根据术前比较结果，从手术案例数据库中筛选出多种手术案例；
第二存储单元9用于存储筛选出的多种手术案例，并将筛选出的多种手术案例构
建成备选方案数据库；
比较单元2还用于将病例信息和手术图像信息作为术中参考信息，与备选方案数
据库中的手术案例进行比较，得到术中比较结果。
下面结合2图对本实施例的具体实施过程做进一步详细说明。
请参阅图2，步骤S21：预设单元5在手术前获取病例信息和预设手术信息；
步骤S22：比较单元2将病例信息和预设手术信息作为术前参考信息，与手术案例
数据库中的手术案例进行比较，得到术前比较结果；
步骤S23：筛选单元3根据术前比较结果，从手术案例数据库中筛选出多种手术案
例；
步骤S24：第二存储单元9存储筛选出的多种手术案例，并将筛选出的多种手术案
例构建成备选方案数据库；可以理解的是，步骤S21至步骤S24应当发生在手术前；
步骤S25：比较单元2将病例信息和手术图像信息作为术中参考信息，与备选方案
数据库中的手术案例进行比较，得到术中比较结果；
步骤S26：筛选单元3根据术中比较结果，从备选方案数据库中筛选出至少一种作
为手术方案的手术案例。
通过上述具体实施过程可知，由于预设单元5的输出端和第一存储单元8的输入端
分别与比较单元2的输入端相连，比较单元2的输出端与筛选单元3的输出端相连，因此，预
设单元5在手术前获取病例信息和预设手术信息后，比较单元2能够直接将病例信息和预设
手术信息作为术前参考信息，与手术案例数据库中的手术案例进行比较，得到术前比较结
果，并使筛选单元3根据术前比较结果，从手术案例数据库中筛选出多种手术案例，这样就
能够保证了手术前从手术案例数据库中筛选出多种手术案例，且这些筛选出的手术案例与
当前手术更加接近。而由于筛选单元3的输出端与第二存储单元9的输入端相连，第二存储
单元9的输出端与比较单元2的输入端相连，因此，手术前，从手术案例数据库中筛选出多种
手术案例就可以存在第二存储单元9中，以在手术中利用比较单元2调取第二存储单元9中
的这些手术案例进行比较，得到术中比较结果。因此，本实施例利用增设的预设单元5获取
病例信息和预设手术信息，通过比较单元2和筛选单元3从手术案例数据库中筛选出多种手
术方案，存到第二存储单元9中，以减少手术过程中的比较次数，提高手术方案筛选速度和
效率。
需要说明的是，请参阅图7，图像采集单元1的输出端与第一存储单元8的输入端相
连，第一存储单元8还用于将手术图像信息存储到手术案例数据库中，使得手术图像信息存
储到手术案例数据库中予以记录，如果该次手术成功，可以将所记录的手术图像信息作为
手术案例数据库中新增加的手术案例，丰富手术案例数据库中存储的手术案例供后续手术
使用。
可以理解的是，上述实施例中的第一存储单元8虽然是用于存储各种手术案例，相
当于在存储各种手术案例的基础上，构建出手术案例数据库8；同理，第二存储单元9虽然存
储筛选出的多种手术案例，但其相当于将筛选出的多种手术案例构建成备选方案数据库。
具体的，请参阅图10，筛选单元3包括排序模块31和选定模块32；比较单元2的输出
端与排序模块31的输入端相连，排序模块31的输出端与选定模块32的输入端相连，选定模
块32的输出端分别与显示单元4的输入端和第二存储单元9的输入端相连；
排序模块31用于根据术前比较结果，得到手术案例数据库中每种手术案例与术前
参考信息的相似度，根据手术案例数据库中每种手术案例与术前参考信息的相似度，对手
术案例数据库中的手术案例进行排序，得到术前案例优先级；其中，术前案例优先级越高，
手术案例数据库中的手术案例与术前参考信息的相似度越高；
选定模块32用于按照术前案例优先级由高到底的顺序，从手术案例数据库中筛选
出多种手术案例；
排序模块31还用于根据术中比较结果，得到备选方案数据库中手术案例与术中参
考信息的相似度，根据备选方案数据库中每种手术案例与术中参考信息的相似度，对备选
手术方案中的手术案例进行排序，得到术中案例优先级；其中，术中案例优先级越高，备选
方案数据库中的手术案例与术中参考信息的相似度越高；
选定模块32还用于按照术中案例优先级由高到底的顺序，从备选方案数据库中筛
选出至少一种作为手术方案的手术案例。
首先，结合图3说明筛选单元3根据术前比较结果，从手术案例数据库中筛选出多
种手术案例如何实现。
筛选单元3根据术前比较结果，从手术案例数据库中筛选出多种手术案的实现过
程如下：
步骤S231：排序模块31根据术前比较结果，得到手术案例数据库中每种手术案例
与术前参考信息的相似度；
步骤S232：排序模块31根据手术案例数据库中每种手术案例与术前参考信息的相
似度，对手术案例数据库中的手术案例进行排序，得到术前案例优先级；其中，术前案例优
先级越高，手术案例数据库中的手术案例与术前参考信息的相似度越高；
步骤S233：选定模块32按照术前案例优先级由高到底的顺序，从手术案例数据库
中筛选出多种手术案例。
其次，结合图4说明筛选单元3根据术中比较结果，从备选方案数据库中筛选出至
少一种作为手术方案的手术案例的具体过程：
筛选单元3根据术中比较结果，从备选方案数据库中筛选出至少一种作为手术方
案的手术案例的实现过程如下：
步骤S261：根据术中比较结果，得到备选方案数据库中手术案例与术中参考信息
的相似度；
步骤S262：根据备选方案数据库中每种手术案例与术中参考信息的相似度，对备
选手术方案中的手术案例进行排序，得到术中案例优先级；其中，术中案例优先级越高，备
选方案数据库中的手术案例与术中参考信息的相似度越高；
步骤S263：按照术中案例优先级由高到底的顺序，从备选方案数据库中筛选出至
少一种作为手术方案的手术案例。
需要说明的是，本实施例提供的在线手术方案分析系统中筛选单元3具体结构的
有益效果，已经在实施例一提供的在线手术方案分析方法中提到，在此不做赘述。
进一步的，考虑到筛选出至少两种作为手术方案的手术案例时，会显示出多种手
术方案，为了能够在最终显示时显示出最佳的手术方案，请参阅图10，上述实施例提供的在
线手术方案分析系统在原有的基础上，还可以增加索引生成单元11和自定义单元12；索引
生成单元11的输入端与选定模块32的输出端相连，索引生成单元11的输出端与排序模块31
的输入端相连，排序模块31的输出端还分别与显示单元4的输入端和自定义单元12的输入
端相连；自定义单元12的输出端与选定模块32的输入端相连；
索引生成单元11用于在筛选出至少两种作为手术方案的手术案例时，根据筛选出
的手术案例的种类生成手术方案索引；
排序模块31还用于根据术中案例优先级由高到底的顺序，将手术方案索引进行排
序，得到索引目录；
自定义单元12用于从索引目录中选择一条手术方案索引；
选定模块32还用于根据所选择的手术方案索引获取作为手术方案的手术案例；
显示单元4用于显示索引目录以及显示所选择的手术方案对应的手术案例。
具体实施时，请参阅图5，本实施例提供的在线手术方案分析系统在实现显示至少
一种作为手术方案的手术案例的方法以下步骤：
步骤S41：索引生成单元11根据筛选出作为手术方案的手术案例的种类生成手术
方案索引，排序模块31根据术中案例优先级由高到底的顺序，将手术方案索引进行排序，得
到索引目录；
步骤S42：显示单元4显示索引目录；自定义单元12从索引目录中选择一条手术方
案索引，选定模块32根据所选择的手术方案索引获取作为手术方案的手术案例；
步骤S43：显示单元4显示所选择的手术方案对应的手术案例。
需要说明的是，上述实施例提供的在线手术方案分析系统在原有的基础上，还可
以增加索引生成单元11和自定义单元12，其有益效果已经在实施例一提供的在线手术方案
分析方法中提到，在此不做赘述。
为了使上述实施例提供的在线手术方案分析系统不局限于提供手术方案，请参阅
图7，上述实施例提供的在线手术方案分析系统还包括：分别与预设单元5的输出端相连的
输血控制单元6和输液控制单元7；
输血控制单元6用于根据病例信息，得到血型信息；根据血型信息控制对应血型的
血液输送至输血设备中；
示例性的，血液一般按照血型类别保存在不同的血袋中，输血控制单元6具体是根
据血型信息，控制对应血型的血袋的阀门，将需要的血液量注入到输血箱中，由护士或机械
手将输血管接入到输血设备上。
例如：常见的血液类型分为A型、B型、O型和AB型，假设得到的血液信息显示为O型
血，则输血控制单元6通过控制O型血的血袋的阀门，以根据输血信息显示的输血量，将一定
量的O型血注入到输血箱中，由护士或机械手介入到输血设备上。
输液控制单元7用于根据病例信息，得到输液信息；根据输液信息控制输液管与存
储有对应药液的药液存储设备相连。
可以理解的是，由于输血、输液这些工作一般在手术过程中进行，因此将血液输送
到输设备中，以及将药液存储到对应药液存储设备中，最好在手术前就完成执行操作，当然
这些执行操作也可以在手术中进行，只是这样会降低手术操作效率。
另外，由于在手术过程中，需要使用多种手术工具，一般情况下，都是通过人工将
手术工具递给手术操作者，这样会极大的降低手术效果；为了解决这个问题，请参阅图11，
上述实施例提供的在线手术方案分析系统还包括工具清单生成单元13、扫描信息识别单元
14、语音识别单元17、定位单元16和传送单元；
工具清单生成单元13的输入端分别与预设单元5的输出端和比较单元2的输出端
相连，工具清单生成单元13的输出端与扫描信息识别单元14相连，语音识别单元17的输出
端和工具清单生成单元13的输出端分别与定位单元16的输入端相连，定位单元16的输出端
与传送单元的控制端相连；
工具清单生成单元13用于根据预设手术信息生成预设手术工具清单，向预设手术
工具清单中增设手术工具；
扫描信息识别单元14用于从各种无菌手术工具中识别出预设手术工具清单所列
出的手术工具，得到作为备用无菌手术工具的预设无菌手术工具；
定位单元16用于按照预设手术工具清单中手术工具的种类，定位每种作为备用无
菌手术工具的预设无菌手术工具，得到手术工具定位信息；所述手术工具定位信息用于确
定每种备用无菌手术工具的位置；
工具清单生成单元13还用于根据术中比较结果生成推荐手术工具清单；将预设手
术工具清单与推荐手术工具清单进行匹配，从推荐手术工具清单中查找预设手术工具清单
中没有列出的手术工具，得到手术工具补充清单；
扫描信息识别单元14还用于从各种无菌手术工具中识别出手术工具补充清单所
列出的手术工具，得到作为备用无菌手术工具的推荐无菌手术工具；
定位单元16还用于按照手术工具补充清单中手术工具的种类，定位每种作为备用
无菌手术工具的推荐无菌手术工具，得到手术工具定位信息；
语音识别单元17用于获取携带手术工具需求信息的语音信息，对语音信息进行识
别，得到手术工具需求信息；
定位单元16还用于根据手术工具需求信息对应的手术工具种类，从手术工具定位
信息中确定手术工具需求信息对应的备用无菌手术工具的所在位置；
传送单元用于将手术工具需求信息对应的备用无菌手术工具传送至手术工具取
放位置。
进一步的，请参阅图11和图12，上述实施例提供的在线手术方案分析系统还包括
回收单元21和取放执行单元15；取放执行单元15可以为常见的机械手等自动化取放装置；
传送单元包括第一传送模块19和第二传送模块20，所述第二传送模块20上设有沿第二传送
模块20的传送方向排布的多个无菌承载单元18，每个无菌承载单元18用于承载一种类型的
备用无菌手术工具；
扫描信息识别单元14的输出端和定位单元16的输出端分别与取放执行单元15的
控制端相连；定位单元16的输出端还与第二传送模块20的控制端相连；回收单元21存放有
各种手术工具，回收单元21可以为手术工具存放箱。
第一传送模块19用于在回收单元21打开时，将回收单元21中的各种手术工具传送
至消毒室进行消毒，得到各种无菌手术工具，传送各种无菌手术工具至扫描信息识别单元
14；
取放执行单元15用于按照无菌手术工具种类，根据手术工具定位信息将备用无菌
手术工具转移至对应的无菌承载单元18中；
第二传送模块20还用于将手术工具需求信息对应的备用无菌手术工具传送至手
术工具取放位置；
第二传送模块20还用于将使用后的手术工具传送至取放执行单元15；
取放执行单元15还用于将使用后的手术工具转移至第一传送模块19；
第一传送模块19还用于将使用后的手术工具传送至消毒室进行消毒，得到再生无
菌手术工具；将再生无菌手术工具传送至扫描信息识别单元14；
扫描信息识别单元14还用于扫描再生无菌手术工具，识别再生无菌手术工具的种
类；
取放执行单元15还用于按照再生无菌手术工具的种类，根据手术工具定位信息，
将再生无菌手术工具转移至对应的无菌承载单元。
具体实施时，通过以下步骤实现手术工具的自动传送，具体步骤如下：
第一步，工具清单生成单元13根据预设手术信息生成预设手术工具清单，可选的，
还可以向预设手术工具清单中增设手术工具；
第一传送模块19在回收单元21打开时，将回收单元21中的各种手术工具传送至消
毒室进行消毒，得到各种无菌手术工具，传送各种无菌手术工具至扫描信息识别单元14；
第二步，扫描信息识别单元14从各种无菌手术工具中识别出预设手术工具清单所
列出的手术工具，得到作为备用无菌手术工具的预设无菌手术工具；
第三步，取放执行单元15按照无菌手术工具种类，根据手术工具定位信息将作为
备用无菌手术工具的预设无菌手术工具转移至对应的无菌承载单元18中；
可以理解的是，没有设别的无菌手术工具可以通过取放执行单元15放回回收单元
21中。
第四步，定位单元16按照预设手术工具清单中手术工具的种类，定位每种作为备
用无菌手术工具的预设无菌手术工具，得到手术工具定位信息；手术工具定位信息用于确
定每种备用无菌手术工具的位置；
第五步，语音识别单元17获取携带手术工具需求信息的语音信息，对语音信息进
行识别，得到手术工具需求信息；
第六步，第二传送模块20将手术工具需求信息对应的备用无菌手术工具传送至手
术工具取放位置，供拾取备用无菌手术工具。
而考虑到预设手术工具清单中有可能没有需要使用的手术工具，因此，还可以通
过如下步骤增设手术工具。
第一步，工具清单生成单元13根据术中比较结果生成推荐手术工具清单；将预设
手术工具清单与推荐手术工具清单进行匹配，从推荐手术工具清单中查找预设手术工具清
单中没有列出的手术工具，得到手术工具补充清单；
第一传送模块19在回收单元打开时，将回收单元21中的各种手术工具传送至消毒
室进行消毒，得到各种无菌手术工具，传送各种无菌手术工具至扫描信息识别单元14；
第二步，扫描信息识别单元14从各种无菌手术工具中识别出手术工具补充清单所
列出的手术工具，得到作为备用无菌手术工具的推荐无菌手术工具；
第三步，取放执行单元15用于按照无菌手术工具种类，根据手术工具定位信息将
作为备用无菌手术工具的推荐无菌手术工具转移至对应的无菌承载单元18中；可以理解的
是，没有设别的无菌手术工具可以通过取放执行单元15放回回收单元21中。
第四步，定位单元16按照手术工具补充清单中手术工具的种类，定位每种作为备
用无菌手术工具的推荐无菌手术工具，得到手术工具定位信息；
另外，为了使手术工具使用后，能够及时的进行消毒，还可以通过以下步骤实现：
第一步，第二传送模块20将使用后的手术工具传送至取放执行单元15；
第二步，取放执行单元15还用于将使用后的手术工具转移至第一传送模块19；
第三步，第一传送模块19将使用后的手术工具传送至消毒室进行消毒，得到再生
无菌手术工具；将再生无菌手术工具传送至扫描信息识别单元14；
第四步，扫描信息识别单元14扫描再生无菌手术工具，识别再生无菌手术工具的
种类；
第五步，取放执行单元15按照再生无菌手术工具的种类，根据手术工具定位信息，
将再生无菌手术工具转移至对应的无菌承载单元。
需要说明的是，之所以将备用无菌手术工具转移至对应的无菌承载单元18是为了
避免备用无菌手术工具直接与第二传送模块20接触，导致备用无菌手术工具被污染的问
题。
示例性的，图12给出了第一传送模块19、第二传送模块20以及回收单元21的位置
示意图；其中，图12中箭头r是指在回收单元21打开时，手术工具掉落到第一传送模块19上
后，第一传送模块19的传送方向，以保证手术工具传送到消毒室中；箭头s是指手术工具消
毒完后，第一传送模块19传送无菌手术工具的方向；箭头O为第一取放窗口，用于在此处将
再生无菌手术工具、备用手术工具等放入无菌承载单元18中，或者将使用后的手术工具取
出，放到第一传送模块19上；箭头P为与手术工具取放位置对应的第二取放窗口，第二取放
窗口用于拾取手术工具需求信息对应的备用无菌手术工具，或将使用后的手术工具放入对
应的无菌承载单元18中。
可以理解的是，定位每种作为备用无菌手术工具的预设无菌手术工具或推荐无菌
手术工具，既可以以扫描的方式定位，也可以以其他的方式定位；
如果以扫描的方式定位，可以将扫描仪置于第二取放窗口，以扫描无菌承载单元
18，例如：当取放执行单元15将备用无菌手术工具放入无菌承载单元18中，利用第二传送模
块20传送当前无菌承载单元至第二取放窗口，使得扫描仪扫描无菌承载单元18，实现当前
无菌承载单元的定位。
另外，请参阅图12，第二传送模块20可以环状传送模块，这样在第二传送模块20沿
着一个方向传送无菌承载单元18的情况下，无菌承载单元18能够循环的经过第二取放窗口
和取放执行单元15，以在取放执行单元15将备用无菌手术工具放入无菌承载单元18后，第
二传送模块20可以仍然沿着一个方向传送无菌承载单元18到第二取放窗口，使扫描仪扫描
无菌承载单元18，实现当前无菌承载单元的定位。
需要说明的是，上述实施例中的扫描信息识别单元14包括信号处理及特征提取模
块、声学模型建模单元、发音词典，语言模型，解码器构成，其中，
信号处理及特征提取模块用于从音频信号中提取声音特征；
声学模型建模单元用于根据声音特征，采用基于一阶隐马尔科夫模型进行建模，
得到统计声学模型。
发音词典用于实现声学模型建模单元与语言模型建模单元间的映射。
语言模型用于根据统计声学模块对系统所针对的语言进行建模，得到音频特征序
列模型。
解码器是语音识别系统的核心之一，其用于对输入的信号，根据声学、语言模型及
词典，寻找能够以最大概率输出该信号的词串。
具体工作原理如图四所示，通过公式：W＝argmaxP(O|W)P(W)，进行语音识别；其
中，O为音频特征序列模型中的特征序列。W为发音词典提供的符号集。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多
个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何
熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵
盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。