CN110638507A - 宫腔吸引设备及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种宫腔吸引设备及控制方法，当检测到连接上吸引管时，从吸引管上获取吸引管的标识信息；根据所述标识信息，在预先存储的多个吸引参数中选出与所述标识信息匹配的吸引参数；根据选出的吸引参数调节吸引管的吸力。可见，通过本发明，医生只需连接吸引管，宫腔吸引设备即可自动选出吸引参数，从而调节吸引管的吸力，操作简单方便，提高了医生的手术效率。

Description

宫腔吸引设备及控制方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种宫腔吸引设备及控制方法。

背景技术

宫腔观察吸引手术，需要实时图像观察和通过吸引系统抽吸胚胎。医生手术时需要根据不同的胚胎大小，选择不同大小的一次性吸引管，并且需要根据吸引管的大小手动配置吸引系统的参数，操作繁琐。

可见，现有的宫腔吸引设备操作繁琐复杂，使医生手术效率不高。

发明内容

本申请提供宫腔吸引设备及控制方法，便于医生操作，提高了手术效率。

根据第一方面，一种实施例中提供一种宫腔吸引设备的控制方法，包括如下步骤：

当检测到连接上吸引管时，从所述吸引管上获取吸引管的标识信息；

根据所述标识信息，在预先存储的多个吸引参数中选出与所述标识信息匹配的吸引参数；

根据选出的吸引参数调节吸引管的吸力。

所述的方法，其中，所述吸引参数包括吸引负压目标值和抽吸速率；所述根据选出的吸引参数调节吸引管的吸力包括：

将选出的吸引负压目标值和抽吸速率代入预先设置的公式中进行PID运算，得到用于调节负压泵功率的数字信号；所述负压泵与所述吸引管连通，用于使吸引管产生负压；

将所述数字信号转换为驱动负压泵的驱动电压，调节负压泵的功率。

所述的方法，其中，所述吸引参数包括吸引急停阈值；所述方法还包括：

实时获取吸引管的吸引负压值；

比较所述吸引负压值与吸引急停阈值的大小，在吸引负压值大于吸引急停阈值时，降低吸引管的吸力。

所述的方法，其中，还包括：

获取吸引管采集的视频图像；

判断所述视频图像是否出现异常停顿，若是则确定吸引管出现故障并降低吸引管的吸力。

所述的方法，其中，所述判断所述视频图像是否出现异常停顿包括：

从所述视频图像中获取预设数量的目标位置像素点的像素值；

判断各个目标位置像素点在当前帧中的像素值与前一帧或前N帧中的像素值是否均相同，若是则确定出现停顿异常；其中，N为大于1的整数。

所述的方法，其中，还包括：

当检测到连接上吸引管时，将人机交互装置的显示界面切换到手术界面；当检测到与吸引管断开连接时，将人机交互装置的显示界面切换到病人信息管理界面；所述人机交互装置用于输出显示或接收操作指令。

所述的方法，其中，所述标识信息包括唯一识别标签，所述从所述吸引管上获取吸引管的标识信息之后，还包括：

判断本地是否存储有所述唯一识别标签的使用记录；

若否，则存储所述唯一识别标签的使用记录，并将其数值标记为1；

若是，则将所述唯一识别标签的使用记录的数值增加1，并判断增加后的数值是否超过预先设置的使用次数阈值，若是则关闭抽吸功能。

根据第二方面，一种实施例中提供一种宫腔吸引设备，包括本体，所述本体包括：

管道接口，用于连通吸引管；

通信接口，用于与吸引管通信连接；

与管道接口连通的负压泵，用于使吸引管产生负压；

处理器，用于在通信接口连接吸引管后，从所述吸引管中获取吸引管的标识信息；根据所述标识信息，在预先存储的多个吸引参数中选出与所述标识信息匹配的吸引参数；根据选出的吸引参数调节吸引管的吸力。

所述的宫腔吸引设备，其中，所述吸引参数包括吸引负压目标值和抽吸速率；所述处理器根据选出的吸引参数调节吸引管的吸力包括：

将选出的吸引负压目标值和抽吸速率代入预先设置的公式中进行PID运算，得到用于调节负压泵功率的数字信号；所述负压泵与所述吸引管连通，用于使吸引管产生负压；

将所述数字信号转换为驱动负压泵的驱动电压，调节负压泵的功率。

所述的宫腔吸引设备，其中，还包括压力传感器，所述吸引参数包括吸引急停阈值；所述处理器还用于：

通过压力传感器实时获取吸引管的吸引负压值；

比较吸引负压值与吸引急停阈值的大小，在吸引负压值大于吸引急停阈值时，降低吸引管的吸力。

所述的宫腔吸引设备，其中，所述处理器还用于：

获取吸引管采集的视频图像；

判断所述视频图像是否出现异常停顿，若是则确定吸引管出现故障并降低吸引管的吸力。

所述的宫腔吸引设备，其中，所述处理器判断所述视频图像是否出现异常停顿包括：

从所述视频图像中获取预设数量的目标位置像素点的像素值；

判断各个目标位置像素点在当前帧中的像素值与前一帧或前N帧中的像素值是否均相同，若是则确定出现停顿异常；其中，N为大于1的整数。

所述的宫腔吸引设备，其中，还包括用于输出显示或接收操作指令的人机交互装置；所述处理器还用于：

当检测到连接上吸引管时，将人机交互装置的显示界面切换到手术界面；当检测到与吸引管断开连接时，将人机交互装置的显示界面切换到病人信息管理界面。

所述的宫腔吸引设备，其中，所述标识信息包括唯一识别标签，所述处理器还用于：

从所述吸引管上获取吸引管的标识信息之后，判断本地是否存储有所述唯一识别标签的使用记录；

若否，则存储所述唯一识别标签的使用记录，并将其数值标记为1；

若是，则将所述唯一识别标签的使用记录的数值增加1，并判断增加后的数值是否超过预先设置的使用次数阈值，若是则关闭抽吸功能。

根据第三方面，一种实施例中提供一种宫腔吸引设备，包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于执行所述存储器存储的程序，以实现如上所述的方法。

根据第四方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现如上所述的方法。

依据本发明提供的宫腔吸引设备及控制方法，当检测到连接上吸引管时，从吸引管上获取吸引管的标识信息；根据所述标识信息，在预先存储的多个吸引参数中选出与所述标识信息匹配的吸引参数；根据选出的吸引参数调节吸引管的吸力。可见，通过本发明，医生只需连接吸引管，宫腔吸引设备即可自动选出吸引参数，从而调节吸引管的吸力，操作简单方便，提高了医生的手术效率。

附图说明

图1为本发明提供的宫腔吸引设备一实施例的结构框图；

图2为本发明提供的宫腔吸引设备控制方法一实施例的流程图；

图3为本发明提供的宫腔吸引设备控制方法另一实施例的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明一种实施例提供的宫腔吸引设备包括吸引管10和本体(即主机)20。吸引管10作为消耗品，通常是一次性使用的，其包括图像采集装置110、存储器120和吸引管道130。

图像采集装置110用于采集患者宫腔内的图像。本实施例中，采用CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，中文名称为互补金属氧化物半导体)图像采集器进行图像采集。

存储器120用于存储吸引管的标识信息。标识信息包括型号标识，例如型号编码。进一步的，存储器120还可以存储该型号吸引管的大小、形状和吸引参数等。

吸引管道130用于与主机20连通，在主体20提供的负压下，作为宫腔内的组织，如胚胎，进入主机20的通道。

本体20包括：通信接口210，处理器220，管道接口230，收集器240，负压泵250，压力传感器260，驱动模块270，电源模块(图中未示出)，硬盘(图中未示出)和人机交互装置(图中未示出)。

管道接口230设置在本体20的壳体上，用于连通吸引管10。

收集器240设置在本体20内部，用于收集吸引管10输出过来的组织。

负压泵250设置在本体20内部，用于使吸引管10产生负压，从而形成吸力。管道接口230，收集器240和负压泵250通过管道依次连通，构成了宫腔吸引设备的吸引通路。负压泵250工作使负压泵250前端产生负压，从而使得吸引管10的吸引管道130内为负压，医生操作吸引管10即可进行手术。吸引管10的吸引管道130内的大气压力值为吸引负压值。

压力传感器260设置在吸引通路中，以采集吸引通路中的气压。本实施例中压力传感器260设置在与负压泵250连通的管道内。吸引通路中通常为负压，将压力传感器260检测到的管道内的大气压力值作为吸引管10的吸引负压值。吸引通路上还设置有阀门，用于开启、关闭吸引通路。

驱动模块270用于驱动负压泵250工作。

通信接口210，用于与吸引管10通信连接。本实施例中，通信接口210为线缆接口，通过线缆与吸引管10通信连接。

电源模块包括双极开关和至少两个开关电源，两个开关电源通过双极开关与市电电连接。一个开关电源用于将市电转换成直流电给负压泵250以及驱动模块270供电。另一个开关电源用于将市电转换成直流电给处理器220供电。

人机交互装置用于接收用户的输入以及输出可视化信息，例如，本实施例中，其包括鼠标、键盘和显示器等。

处理器220用于执行对宫腔吸引设备的控制，以提高手术效率，在一实施例中其控制过程如图2所示，包括如下步骤：

步骤1、处理器220通过通信接口210检测是否有吸引管10接入，当检测到通信接口210连接上吸引管10时，从吸引管10的存储器120上获取吸引管10的标识信息。

步骤2、处理器220根据标识信息，在预先存储的多个吸引参数中选出与该标识信息匹配的吸引参数。

步骤3、处理器220根据选出的吸引参数通过负压泵250调节吸引管10的吸力。

可见，通过本发明，医生只需连接吸引管10，宫腔吸引设备即可自动选出吸引参数，从而调节吸引管的吸力，操作简单方便，提高了医生的手术效率。

当然，本发明并不满足于此，在图2所示实施例的基础上，本发明还提供一更为详细的实施例，如图3所示，处理器220执行对宫腔吸引设备的控制包括如下步骤：

步骤1'、处理器220通过通信接口210检测是否有吸引管10接入，当检测到通信接口210连接上吸引管10时，从吸引管10的存储器120上获取吸引管10的标识信息，从标识信息中获取型号标识。现有的宫腔观察吸引主机，在手术界面和病人信息管理界面需要医生鼠标或键盘进行操作，医生会接触到一次性吸引管以外的有菌设备，且可能存在一个医生独立手术的情况，当医生双手消毒后不便于操作类似鼠标等带菌设备。作为一种可选的实施方式，当检测到通信接口210连接上吸引管10时，处理器220将人机交互装置的显示界面切换到手术界面，并启动吸引管10的图像采集装置110开始摄像。在手术界面医生可以进行相应的操作，例如拍照、测量等。之后，处理器220通过通信接口210检测吸引管10与通信接口210是否断开连接，当检测到通信接口210与吸引管断开连接时，将人机交互装置的显示界面切换到病人信息管理界面，方便医生了解信息，对病人的手术情况进行记录；若没有断开连接，则过预设时间后继续判断，直到吸引管10与通信接口210断开连接。该实施方式解决了现有技术中一个医生独立手术时，当在手术界面和病人信息管理界面切换需要对鼠标或键盘进行操作，而导致接触到一次性吸引管以外的有菌设备的问题。

步骤2'、处理器220根据型号标识，在预先存储的多个吸引参数中选出与该型号标识匹配的吸引参数。例如，硬盘中存储有反映各个型号标识与吸引参数匹配关系的表格，处理器220根据当前连接的吸引管10的型号标识，即可在表格中查找到该型吸引管10所匹配的吸引参数。吸引参数用于配置吸引系统(负压泵250和阀门等)，本实施例中，吸引参数包括吸引负压目标值、抽吸速率和吸引急停阈值。进一步的，所述表格还记录有各个型号标识与吸引管大小、形状的对应关系。医生手术时需要根据不同的胚胎大小，选择不同大小的一次性吸引管，现有技术中，医生需要根据吸引管的大小单独配置吸引参数。而通过本发明的宫腔吸引设备可识别不同大小和形状的一次性吸引管，并根据不同的大小和形状的一次性吸引管自动适配需要的吸引负压目标值参数、抽吸速率参数和吸引急停阈值参数，医生只需选择合适的吸引管即可，操作非常简单。

步骤2'还包括：

处理器220实时获取图像采集装置110采集的视频图像；判断视频图像是否出现异常停顿，若是则确定吸引管出现故障并降低吸引管的吸力。处理器220判断视频图像是否出现异常停顿，例如可采用如下方式：从视频图像中获取预设数量的目标位置像素点的像素值；判断各个目标位置像素点在当前帧中的像素值与前一帧或前N帧中的像素值是否均相同，若是则认为出现停顿异常，确定吸引管出现故障，通过人机交互装置提示用户并通过驱动模块270降低吸引管10的吸力。其中，N为大于1的整数，优选的，为大于1的个位数。预设数量可根据实际情况进行设置。例如，本实施例中，分别比较5个像素点当前帧的像素值和上一帧的像素值，如果一致，则说明图像卡死(停顿异常)，如果图像卡死，则可以确定吸引管10出现了插错或突然脱落的故障，故降低吸引管10的吸力。降低吸引管10的吸力本实施例采用负压泵250控制，具体的，处理器220先关闭阀门，再通过驱动模块270关闭负压泵250，换而言之，通过将负压泵250的功率降为0，使吸引管10的吸力降为0，可有效的降低手术风险。现有技术中，在吸引管出现脱落或插错异常时，吸引系统无法自动急停，需要医生人为干预。而本发明通过上述技术方案解决了现有技术在吸引管出现脱落或插错异常时，吸引系统无法自动急停，需要医生人为干预的问题，实现了吸引管插错、脱落保护。

标识信息还包括唯一识别标签，唯一识别标签作为该吸引管唯一的身份标识。唯一识别标签与型号标识可以结合在一起，例如编成一个编码，处理器220通过识别该编码即可获得吸引管的型号以及唯一的身份标识。当然，唯一识别标签与型号标识也可以分开设置。作为一种可选的实施方式，步骤2'还包括：

处理器220从标识信息中获取唯一识别标签，判断本地(例如硬盘)是否存储有该唯一识别标签的使用记录；若否，则存储所述唯一识别标签的使用记录，并将使用记录的数值标记为1；若是，则将所述唯一识别标签的使用记录的数值增加1，并判断增加后的数值是否超过预先设置的使用次数阈值，若是则关闭抽吸功能，例如关闭负压泵250，还可以通过人机交互装置的显示界面提示医生。虽然吸引管10提倡一次性使用，但出于减轻患者经济负担的考虑，医院可能会采取多次使用。本发明通过上述技术方案避免了吸引管的超负荷使用，医生无需人工记录吸引管的使用次数，非常方便。使用次数阈值可在出厂前设置好，也可根据医生的输入指令来设置，本发明不做限定。

步骤3'、处理器220根据选出的吸引参数调节吸引管10的吸力，本实施例中，吸引参数包括吸引负压目标值和抽吸速率，步骤3'具体包括：

步骤31、处理器220通过压力传感器260实时获取吸引管10的吸引负压值，即实时获取压力传感器260检测到的压力值(常压或负压)。在物理学中，正压＝表压强＝绝对压强－标准大气压。负压＝真空压强(真空值)＝标准大气压－绝对压强。

步骤32、处理器220将选出的吸引负压目标值、抽吸速率以及吸引管10的吸引负压值代入预先设置的公式中进行PID(比例P、积分I和微分D)运算，得到用于调节负压泵功率的数字信号。

其中，预先设置的公式包括如下公式：

偏差值Error＝吸引管10的吸引负压值-吸引负压目标值，公式1。吸引负压目标值就是吸引管10的理想吸引负压值，偏差值Error的引入便于更好的调节负压泵250的功率。

P＝Kp×Error，公式2。其中Kp为经过调试后得到的常数，可以理解为一经验值；

I＝Ki×(Error+上一次的Error+上上一次的Error+......)/次数＝Ki×(Error+Error1+Error2+......+ErrorM)/(M+1)，公式3。其中，Ki为经过调试后得到的常数，可以理解为一经验值；Error1为Error上一次偏差值，Error2为Error1上一次偏差值，ErrorM为Error(M-1)上一次的偏差值，M为0或正整数。

D＝Kd×(Error-上一次的Error)，公式4。其中Kd为经过调试后得到的常数，可以理解为一经验值；

Out＝P+I+D，公式5。

Kp，Ki和Kd为调节参数，通常是经验值，为常数，OUT即为所述数字信号。

步骤33、处理器220将数字信号转换为驱动负压泵250的驱动电压，并将该驱动电压输出给驱动模块270，以调节负压泵250的功率，使吸引管10的吸引负压值尽量靠近吸引参数中的吸引负压目标值、负压泵250的实际抽吸速率尽量靠近吸引参数中的抽吸速率。

可见，通过本发明，医生只需连接吸引管，宫腔吸引设备即可自动选出吸引参数，从而通过调节负压泵250的功率来调节吸引管10的吸力，操作简单方便，提高了医生的手术效率。

步骤4、处理器220比较所述吸引负压值与吸引急停阈值的大小，由于负压＝标准大气压－绝对压强，故吸引负压值越大说明吸引管道130内的绝对压强越小，吸力越强，故在吸引负压值大于吸引急停阈值时，执行步骤5。作为可选的实施方式，在步骤31之后先执行步骤4，也就是说，在吸引负压值小于吸引急停阈值时，才执行步骤32。

步骤5、处理器220降低吸引管10的吸力以停泵，具体的，处理器220先关闭阀门，切断负压泵250的动力输入，再通过驱动模块270关闭负压泵250。本发明通过步骤4和步骤5，避免了出现吸引管10吸力过大对人体造成损伤的情况，提高了手术的安全性。

综上所述，本发明提供的宫腔吸引设备，集成了图像处理功能和为宫腔吸引手术定制的吸引系统。可识别不同大小和形状的一次性吸引管，并根据不同的大小和形状的一次性吸引管自动适配需要的吸引负压值参数、抽吸速率参数，吸引系统急停阈值参数，操作非常方便。还实现了一次性吸引管的插错、脱落保护，提高了手术的安全性。另外，根据识别吸引管的插入，自动切换到手术界面，并开始摄像；当识别到手柄拔出时，自动切换到病人信息管理界面方便医生了解信息，极大的提高了医生手术的效率。

本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关硬件完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘或光盘等。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种宫腔吸引设备的控制方法,其特征在于，所述方法包括：

当检测到连接上吸引管时，从所述吸引管上获取吸引管的标识信息；

根据所述标识信息，在预先存储的多个吸引参数中选出与所述标识信息匹配的吸引参数；

根据选出的吸引参数调节吸引管的吸力。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸引参数包括吸引负压目标值和抽吸速率；所述根据选出的吸引参数调节吸引管的吸力包括：

将选出的吸引负压目标值和抽吸速率代入预先设置的公式中进行PID运算，得到用于调节负压泵功率的数字信号；所述负压泵与所述吸引管连通，用于使吸引管产生负压；

将所述数字信号转换为驱动负压泵的驱动电压，调节负压泵的功率。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸引参数包括吸引急停阈值；所述方法还包括：

实时获取吸引管的吸引负压值；

比较所述吸引负压值与吸引急停阈值的大小，在吸引负压值大于吸引急停阈值时，降低吸引管的吸力。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取吸引管采集的视频图像；

判断所述视频图像是否出现异常停顿，若是则确定吸引管出现故障并降低吸引管的吸力。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述判断所述视频图像是否出现异常停顿包括：

从所述视频图像中获取预设数量的目标位置像素点的像素值；

判断各个目标位置像素点在当前帧中的像素值与前一帧或前N帧中的像素值是否均相同，若是则确定出现停顿异常；其中，N为大于1的整数。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当检测到连接上吸引管时，将人机交互装置的显示界面切换到手术界面；当检测到与吸引管断开连接时，将人机交互装置的显示界面切换到病人信息管理界面；所述人机交互装置用于输出显示或接收操作指令。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标识信息包括唯一识别标签，所述从所述吸引管上获取吸引管的标识信息之后，还包括：

判断本地是否存储有所述唯一识别标签的使用记录；

若否，则存储所述唯一识别标签的使用记录，并将其数值标记为1；

若是，则将所述唯一识别标签的使用记录的数值增加1，并判断增加后的数值是否超过预先设置的使用次数阈值，若是则关闭抽吸功能。

8.一种宫腔吸引设备，包括本体，其特征在于，所述本体包括：

管道接口，用于连通吸引管；

通信接口，用于与吸引管通信连接；

与管道接口连通的负压泵，用于使吸引管产生负压；

处理器，用于当检测到所述通信接口连接上吸引管时，从所述吸引管上获取吸引管的标识信息；根据所述标识信息，在预先存储的多个吸引参数中选出与所述标识信息匹配的吸引参数；根据选出的吸引参数调节吸引管的吸力。

9.如权利要求8所述的宫腔吸引设备，其特征在于，所述吸引参数包括吸引负压目标值和抽吸速率；所述处理器根据选出的吸引参数调节吸引管的吸力包括：

将选出的吸引负压目标值和抽吸速率代入预先设置的公式中进行PID运算，得到用于调节负压泵功率的数字信号；所述负压泵与所述吸引管连通，用于使吸引管产生负压；

将所述数字信号转换为驱动负压泵的驱动电压，调节负压泵的功率。

10.如权利要求8所述的宫腔吸引设备，其特征在于，所述处理器还用于：

获取吸引管采集的视频图像；

判断所述视频图像是否出现异常停顿，若是则确定吸引管出现故障并降低吸引管的吸力。

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