CN111317581A - 手术创口清理用器材的工作方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手术创口清理用器材的工作方法以及系统，包括：获取清理用器材表面吸附层上各节点处的应力信息；获取清理用器材外接的驱动装置的工作状态信息；根据应力信息确定清理用器材的吸附层的吸附状态信息；获取清理用器材内部的状态信息，包括：各传动绳拉扯偏移板后的角度变换、清理用器材内部的流量信息以及清理用器材内部的负压统计；根据清理用器材内部的状态信息并结合工作状态信息得到结果信息；清理用器材将处理信息反馈至清理用器材，同时对清理用器材工作状态进行调整。本发明所提及的器材的工作方法和系统能够使得清理用器材能够处于高效的清理状态，对自身吸附层的情况进行精确的把握。

Description

手术创口清理用器材的工作方法和系统

技术领域

本发明涉及一种医疗器械领域，尤其涉及一种手术创口清理用器材的工作方法和系统。

背景技术

在急诊室中需要处理各种伤口，或者在手术中需要对人体开刀进行脏器的裸露时，对于各种体液的分泌或者溢出都会影响医护人员的视野或者正常的操作，通常需要对上述液体进行收集或者清理。常用的手术创口清理装置或用具，其工作的机理多为吸附，对于吸附的时机和开关全部需要经过医护人员的合理判断来选择开启或是关闭，对于清理用器材的实际的吸附情况，医护人员并不能准确的掌握，由此清理用器材的吸附清理效率和清理用器材排除自身吸附的体液或者流污等的效率相对低下。

为了能够对清理用器材的吸附和排除流污或者体液的过程实现精准的控制，需要开发一款与其相匹配的系统进行控制，通过该系统对清理用器材的表面的应力信息进行检测，然后进行汇总处理，使清理用器材处于合理的工作状态，提高其清理的工作效率。

发明内容

为了解决上述至少一个技术问题，本发明提出了一种手术创口清理用器材的工作方法以及系统。

本发明第一方面提供了一种手术创口清理用器材的工作方法，包括：获取所述清理用器材表面吸附层上各节点处的应力信息；

获取清理用器材外接的驱动装置的工作状态信息；

根据所述应力信息确定所述清理用器材的吸附层的吸附状态信息；

获取所述清理用器材内部的状态信息，包括：各传动绳拉扯偏移板后的角度变换、清理用器材内部的流量信息以及清理用器材内部的负压统计；

根据所述清理用器材内部的状态信息并结合所述工作状态信息得到结果信息；

所述清理用器材将所述处理信息反馈至所述清理用器材，同时对清理用器材工作状态进行调整。

本方案中，所述应力信息包括清理用器材与解剖流污接触的情况或者清理用器材表层的膨胀程度。

本方案中，还包括：获取各节点处的空间位置关系，

根据空间位置关系建立清理用器材的空间结构模型，判断清理用器材与脏器或者流污的接触情况并获得反馈信息；

根据反馈信息将调整清理用器材的预设阀值。

本方案中，清理用器材工作状态调节包括：

获取当前清理用器材内部流量信息以及清理用器材外接驱动装置工作状态信息；

各节点设置对应力信息的检测进行均值统计并设置阀值；

对超出阀值的吸附情况开启驱动装置同步进行流量信息统计，对低于阀值的吸附情况关闭驱动装置和流量检测。

本方案中，所述清理用器材的工作状态调节还包括：获取所述清理用器材内部的偏移板的偏转角度、频率以及偏转后的内部流量变化等信息，结合所述信息与所有所述清理用器材的参数进行汇总，以用于不同的解剖吸附情景。

本发明第二方面还提供了一种手术创口清理用器材的工作系统，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括手术解剖流污清理用器材的工作方法程序，所述手术解剖流污清理用器材的工作方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

根据清理用器材吸附的吸附场景，同步获取清理用器材上各节点的应力信息；

获取所述清理用器材内部的状态信息；

通过所述应力信息建立所述清理用器材的形变信息，并结合所述清理用器材内部的状态信息进行处理，判断当前的吸附状态和清理用器材外接泵机或驱动装置的工作情况；

根据形变信息和工作情况的结合，获得处理信息；

将处理信息反馈至所述清理用器材，并对所述清理用器材的工作状态进行调整。

本方案中，所述形变信息作为判断标准，对清理用器材内部状态的流量统计的阀值进行修正，将修正后的参数反馈至所述清理用器材外接的泵机或者驱动装置。

本方案中，所述形变信息作为判断标准，对清理用器材内部状态的流量统计的阀值进行修正，将修正后的参数反馈至所述清理用器材外接的泵机或者驱动装置。

本方案中，所述结果信息还包括：

建立清理用器材当前的各节点处的受力的数据模型，具体为：

其中，Fn代表当前节点的应力估值，F1、F2、F3和F4为最接近当前节点的四个传感器上测得的应力信息，W1、W2为估值计算时的权重，W1+W2＝1。

本发明的一种手术创口清理用器材的工作方法以及系统存在以下有益效果：

(1)本发明的一种手术创口清理用器材的工作方法以及系统，通过对器材表面的应力信息、吸附层的状态信息结合器材内部的偏移板的运动状况、外接流量的监控的信息汇总，得出较为准确的清理用器材的工作状态信息，并对其进行调整，确保器材的高效运作。

(2)应力信息和驱动装置的工作信息采集，通过流量信息来进行进行上述信息的确认和比对，能够准确直观的对本发明外部的约束丝上的应力传感器和驱动装置、装置气密性、传动绳和连接板的连接情况等进行双重数据上的范围把控。

(3)对应不同的清理情景，本发明所提及的器材能够根据应力信息进行空间结构的建模分析，从受力情况和流量统计来自行确定当前的清理情景，利用系统中所记录的每次的操作数据等来优化自身清理的过程中的泵机或者驱动装置的工作时的参数。

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中记载的一些实施例，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示出了本发明一种手术创口清理用器材的工作方法流程图；

图2示出了本发明一种手术创口清理用器材的工作状态调整的流程图；

图3示出了本发明一种手术创口清理用器材的系统的运行流程图；

图4示出了本发明一种手术创口清理用器材的系统的框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了本发明一种手术创口清理用器材的工作方法的流程图。

如图1所示，本发明第一方面提供了一种手术创口清理用器材的工作方法，包括：

S102.获取清理用器材表面吸附层上各节点处的应力信息；

获取清理用器材外接的驱动装置的工作状态信息；

S104.根据应力信息确定清理用器材的吸附层的吸附状态信息；

S106.获取清理用器材内部的状态信息，包括：各传动绳拉扯偏移板后的角度变换、清理用器材内部的流量信息以及清理用器材内部的负压统计；

S108.根据清理用器材内部的状态信息并结合工作状态信息得到结果信息；

清理用器材将处理信息反馈至清理用器材，同时对清理用器材工作状态进行调整。

需要说明的是，本发明所提及的一种手术创口清理用器材的结构如下：吸附器主体为空心管体，管体表面为多孔结构，管体表面附着有吸附层，管体的侧壁上嵌设若干个偏移板，偏移板位于管体外侧的部分深入到吸附层中，偏移板位于管体内侧的部分由传动绳连接，并经清理用器材外接的驱动装置带动拉扯，偏移板在吸附层中进行往复偏转，从而挤压吸附层。该吸附层表面沿其长度方向绑定有约束丝，每个约束丝上设有传感器。

在该器材进行清理时，先获取清理用器材表面的吸附层上各节点处的应力信息。需要说明的是，此处的节点并不特指吸附层上设置的传感器所在位点，也可以为吸附层上其余的区域，清理用器材自身为杆体，可弯曲，沿长度方向设有若干个环状约束丝，每个约束丝之间的间距相等，在本发明的当前实施例中，每个约束丝上的传感器的数量为1，可以根据清理装置的工作所需的精度提升而追加每个约束丝的传感器数量。对该清理用器材的外接的驱动装置进行工作状态信息进行获取，驱动装置主要为清理用器材内的传动绳的移动提供动力来源，驱动装置的功率和运行频率等，都会通过传动绳带动偏移板发生偏转，从而使得吸附层受到挤压。

根据应力信息的统计，并进行计算，确定当前清理用器材的吸附层各处的吸附状态信息，具体表现为越接近吸附饱和的状态，吸附层的溶胀效果越明显，应力信息的数值也就越大。对清理用器材内部的状态信息进行获取，此处的状态信息包括：各传动绳拉扯偏移板后的角度变化、清理用器材内部的流量信息以及清理用器材内部的负压情况。角度变化可以通过对驱动装置的运作幅度和清理装置上的偏移板的具体位置的设计参数来确定；内部的流量情况可以根据清理用器材外接的泵机的功率和外接的体液或流污暂存桶的称重和计量等来确定；对于清理用器材内部的负压统计，可以对泵机的功率和流量信息的比对来计算出实际的负压情况。

通过清理用器材的内部状态信息并结合工作状态信息判断并选择合适的处理信息作为结果信息反馈至清理用器材。

应力信息包括清理用器材与解剖流污接触的情况或者清理用器材表层的膨胀程度。具体而言，应力信息的检测过程会受到清理用器材的表层膨胀程度和器材与手术创口或者解剖流污接触的情况而定。该清理器材与流污或者体液的接触情况大致为全部浸没、部分浸没，分段浸没等，本发明所提及的清理用器材在不同的接触情况下的应力信息的数值变化的规律有所不同，器材表面的吸附层的溶胀效应具有扩散性，即部分浸没的情况下，流污或者体液或沿着吸附层扩散到未与体液接触的吸附层区域，则相应区域的应力信息的数值也会相应提升，为此需要对每个约束丝各传感器进行详尽准确的编号，根据各编号和应力信息的统计绘制对应的曲线图，并在指定的时间内对曲线图的变化情况进行计算，推算下一步的曲线变化情况。

可以理解的是，为了提高清理用器材的工作精度，还需要获取各节点处的空间位置关系，即对各传感器进行定位，或者由各节点处的应力信息计算出当前的清理用器材的弯曲程度。根据空间位置关系建立清理用器材的空间结构模型，判断清理用器材与脏器或者流污的接触情况并获得反馈信息；根据反馈信息将调整清理用器材的预设阀值。需要说明的是，此处的阀值的作用为：当各节点处的应力信息经过统计计算处理后，得出的数值能够反映当前的吸附层已经吸附了足够的流污或者体液后，为了进一步的清理，需要开启清理用器材外接的泵机和驱动装置，来对吸附层的流污进行从内部的清除，这样就可以在不从外界接触器材的情况下对从内部消除流污，并使得吸附层能够继续对所接触的流污进行清理。阀值是作为选择泵机和驱动装置开启或者关闭时机的参考数值。清理用器材内部预先设计了一个初始阀值，后期系统会根据器材的运行情况、应力信息变化规律、流量信息等结合后对初始阀值进行修正。

图2示出了本发明一种手术创口清理用器材的工作状态调节的流程图。

如图2所示，本发明一种手术创口清理用器材的工作状态的调节，包括：

S202.获取当前清理用器材内部流量信息以及清理用器材外接驱动装置工作状态信息；

S204.各节点设置对应力信息的检测进行均值统计并设置阀值；

S206.对超出阀值的吸附情况开启驱动装置同步进行流量信息统计，对低于阀值的吸附情况关闭驱动装置和流量检测。

具体为，先获取当前清理用器材的内部流量信息，对器材外接的泵机和流污暂存桶的实时称重、流速统计等，确定器材的内部流量信息，如为发现明显的称重变化且驱动装置的工作状态为停止情况，则理解为当前器材并未进行清理或者器材上所吸附的流污的量并未超过预定阀值所预警的吸附量。

当确定称重有变化且驱动装置正常的工作则判定当前的器材处于清理中且器材表面的吸附层处于相对饱和的状态。在清理的过程中，各节点设置对应力信息的检测同时进行均值统计，此处的均值统计指的是，与当前所检测节点处的相邻区域的传感器的测得数值进行比对，离当前节点越近的传感器上的应力数值在计算的过程中所占的权重越大。对于均值统计的结果影响程度也越大。随着清理的进行，可以理解的是，吸附层可能会残留某些流污，所以吸附层的应力变化逐渐的开始变得不太明显，所以需要对预设阀值进行参数修正。

对于超出阀值的吸附情况则需要开启驱动装置，同步进行流量信息的统计，由于流污或者体液中可能需要回收，所以对于流量的监控还可以用于监控患者的体液流失量，在清理的过程中也需要考虑通过器材的形变信息来确定体液渗出位点，即时的清理并减少体液的流出，从源头上解除器材的使用。随着清理的进行，体液清理到吸附层上的应力信息的均值统计后的结果低于阀值后，可以在低于阀值后的1min后，若无明显的应力上升的趋势，可选择关闭泵机和驱动装置。

清理用器材的工作状态调节还包括：获取清理用器材内部的偏移板的偏转角度、频率以及偏转后的内部流量变化等信息，结合信息与所有清理用器材的参数进行汇总，以用于不同的解剖吸附情景。清理用器材的自身结构上的运动变化可以根据器材的参数和驱动装置预设的运动模式来确定，由于器材内的偏移板会间隔性的挤压吸附层，所以各节点或者部分接近偏移板的节点处的应力信息会周期性等发生一定的波动，偏移板是为了确保吸附层的流污的畅通而设置的，也是不可获取的，能够减少流污拥堵在吸附层的发生。对应来回偏转的偏移板的运作模式，对应的应力信息的采集所记录的结果中，对应偏移板移动时的结果不用于应力信息均值计算，即采集的数据持续录入但是，均值计算的过程中并不采用应力周期波动时的数据。吸附场景的不同，偏移板的移动对于清理的过程的影响也会发生变化，所以要针对不同的吸附场景来确定相应的泵机和驱动装置的运作模式。

本发明中的实现系统采用单片机数据采集单元、用于数据处理、存储和控制的中央处理器，数据采集单元与传感器之间通过IIC协议通信，采集单元之间采用接口通信，数据采集单元将数据暂时存储与内部RAM，各模块采集单元同时采集上传数据，保证数据的无延时精准，其中单片机的型号本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

应力传感器主要用来检测吸附层应力信息，应力信息能够实时反应吸附层的状态和饱和度的变化，通过应力信息的采集并对其进行误差校正。

另外，单片机还提供以下标准功能:4k字节Flash闪速存储器，256字节片内数据存储器(00H-7FH为片内RAM，80H-FFH为特殊功能寄存器SFR)，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路，同时，该单片机可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

图3和图4分别示出了本发明一种手术创口清理用器材的工作系统的运行流程图与本发明一种手术创口清理用器材的工作系统的框图，该系统包括：存储器、处理器，存储器中包括手术解剖流污清理用器材的工作方法程序，手术创口清理用器材的工作方法程序被处理器执行时实现如下步骤：

根据清理用器材吸附的吸附场景，同步获取清理用器材上各节点的应力信息；

获取清理用器材内部的状态信息；

通过应力信息建立清理用器材的形变信息，并结合清理用器材内部的状态信息进行处理，判断当前的吸附状态和清理用器材外接泵机或驱动装置的工作情况；

根据形变信息和工作情况的结合，获得处理信息；

将处理信息反馈至清理用器材，并对清理用器材的工作状态进行调整。

需要说明的是，可手动的点击吸附场景的工作模式的选择，系统可以根据选择来确定相应的阀值和工作模式，也可以由系统根据器材的内部信息和应力信息的综合统计运算后推算出具体的吸附场景。获取了器材上各节点的应力信息和器材内部的状态信息后，建立器材的形变信息，将形变信息作为判断标准，对清理用器材内部状态的流量统计的阀值进行修正，将修正后的参数反馈至清理用器材外接的泵机或者驱动装置，获取驱动装置的工作状态信息，结合不同传动绳的移动程度、角度变化，对应力信息的变化程度进行统计并录入数据库。

其中的结果信息还包括建立清理用器材当前的各节点处的受力的数据模型，具体为：

其中，Fn代表当前节点的应力估值，F1、F2、F3和F4为最接近当前节点的四个传感器上测得的应力信息，W1、W2为估值计算时的权重，W1+W2＝1。

具体而言F1和F2取自最接近当前所需进行估值的节点处采集的应力信息，获取F3和F4的传感器与当前节点的距离接近程度上仅次于获取F1和F2的传感器，权重系数W1>W2，上述公式可以根据传感器密度或者精度要求进行一定程度的变形。

各节点的应力信息值由于受到清理用器材的位置和约束丝的固定等因素影响，导致每个为节点的应力信息并不能良好的表达该位点的受力情况，所以在参考并修改应力阀值的时候，需要参考该位点所在区域的所有的节点的应力信息，方能较为准确的计算出当前位点的受力情况。本发明清理用器材的工作系统考虑到了多种情况下的约束丝的受力情况，所以所采用的应力信息的采集和统计采用的是范围性抽调数据并对相应的区域进行受力分析，来确定清理用器材的该区域表面的吸附层的膨胀程度，从而间接可以确定清理用器材表面所接触的区域潜在的流污喷发点，从而采取对应的手术处理，从创面的流污源头控制住流污的释放。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种手术创口清理用器材的工作方法，其特征在于，包括：

获取所述清理用器材表面吸附层上各节点处的应力信息；

获取清理用器材外接的驱动装置的工作状态信息；

根据所述应力信息确定所述清理用器材的吸附层的吸附状态信息；

获取所述清理用器材内部的状态信息，包括：各传动绳拉扯偏移板后的角度变换、清理用器材内部的流量信息以及清理用器材内部的负压统计；

根据所述清理用器材内部的状态信息并结合所述工作状态信息得到结果信息；

所述清理用器材将所述处理信息反馈至所述清理用器材，同时对清理用器材工作状态进行调整。

2.根据权利要求1所述的一种手术创口清理用器材的工作方法，其特征在于，所述应力信息包括清理用器材与解剖流污接触的情况或者清理用器材表层的膨胀程度。

3.根据权利要求1所述的一种手术创口清理用器材的工作方法，其特征在于，还包括：获取各节点处的空间位置关系，

根据空间位置关系建立清理用器材的空间结构模型，判断清理用器材与脏器或者流污的接触情况并获得反馈信息；

根据反馈信息将调整清理用器材的预设阀值。

4.根据权利要求1所述的一种手术创口清理用器材的工作方法，其特征在于，清理用器材工作状态调节包括：

获取当前清理用器材内部流量信息以及清理用器材外接驱动装置工作状态信息；

各节点设置对应力信息的检测进行均值统计并设置阀值；

对超出阀值的吸附情况开启驱动装置同步进行流量信息统计，对低于阀值的吸附情况关闭驱动装置和流量检测。

5.根据权利要求4所述的一种手术创口清理用器材的工作方法，其特征在于，所述清理用器材的工作状态调节还包括：获取所述清理用器材内部的偏移板的偏转角度、频率以及偏转后的内部流量变化等信息，结合所述信息与所有所述清理用器材的参数进行汇总，以用于不同的解剖吸附情景。

6.一种手术创口清理用器材的工作系统，其特征在于，该系统包括：存储器、处理器，所述存储器中包括手术解剖流污清理用器材的工作方法程序，所述手术解剖流污清理用器材的工作方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

根据清理用器材吸附的吸附场景，同步获取清理用器材上各节点的应力信息；

获取所述清理用器材内部的状态信息；

通过所述应力信息建立所述清理用器材的形变信息，并结合所述清理用器材内部的状态信息进行处理，判断当前的吸附状态和清理用器材外接泵机或驱动装置的工作情况；

根据形变信息和工作情况的结合，获得处理信息；

将处理信息反馈至所述清理用器材，并对所述清理用器材的工作状态进行调整。

7.根据权利要求6所述的一种手术创口清理用器材的工作系统，其特征在于，所述形变信息作为判断标准，对清理用器材内部状态的流量统计的阀值进行修正，将修正后的参数反馈至所述清理用器材外接的泵机或者驱动装置。

8.根据权利要求6所述的一种手术创口清理用器材的工作系统，其特征在于，获取驱动装置的工作状态信息，结合不同传动绳的移动程度、角度变化，对应力信息的变化程度进行统计并录入数据库。

9.根据权利要求6所述的一种手术创口清理用器材的工作系统，其特征在于，所述结果信息还包括：

建立清理用器材当前的各节点处的受力的数据模型，具体为：

其中，Fn代表当前节点的应力估值，F1、F2、F3和F4为最接近当前节点的四个传感器上测得的应力信息，W1、W2为估值计算时的权重，W1+W2＝1。

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