CN113520528A - 一种超声刀控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种超声刀控制系统，包括主机以及与主机连接的超声刀，所述主机向所述超声刀提供驱动信号，其特征在于，监测所述超声刀的实时驱动电压以及实时驱动电流的实时相位差值，设定所述超声刀的预定相位差值对应相应的组织类型，当实时相位差值与所述预定相位差值不同，调整所述超声刀的驱动功率，使得实时相位差值接近所述预定相位差值。当在手术中切割薄的组织时，需要的的功率较小，主机监测到的实时相位差值与预定相位差值不同时，可以调整功率，使得实时相位差值接近所述预定相位差值，从而达到合适的输出功率，避免了组织烧焦的同时保持最快的切割速度。
Description
技术领域
本公开整体涉及医疗超声手术领域，具体的说是一种超声刀的控制系统。
背景技术
超声外科装置因其独特的性能特性而用于外科手术的多种应用中。根据具体的装置构型和操作参数，超声外科装置能够基本上同时进行组织的横切和通过凝结作用的止血，从而有利地最大程度减轻患者创伤。超声外科装置包括定位在近侧的超声换能器和联接到超声换能器的器械，该器械具有安装在远侧的端部执行器，该端部执行器包括超声刀以切割和密封组织。端部执行器通常经由轴联接到柄部和/或机器人外科工具。刀经由延伸穿过轴的波导而在声学上联接到换能器。具有该性质的超声外科装置能够用于开放性外科用途、腹腔镜式或内窥镜式外科手术，包括机器人辅助的手术。
超声能量使用比用在电外科手术中的温度低的温度来切割和凝结组织。通过高频振动(例如每秒55,500次)，超声刀使组织中的蛋白质变性以形成粘性凝结物。由刀表面施加在组织上的压力使血管塌缩并且允许所述凝结物形成止血密封。外科医生能够通过由端部执行器施加至组织的力、施加该力的时间、以及端部执行器的选定偏移水平来控制切割速度和凝结。
从而升高组织的温度。由于可在受影响的组织和周围组织之间形成明显的边界，因此外科医生能够以高精确度进行操作和控制，而不损伤相邻的非目标组织。
但在实际手术中，如果超声刀对组织作用时间过长的话，组织热量过高，导致组织烧焦，闭合效果大打折扣。
所以，在保持切割速度的同时怎么避免组织烧焦，是本领域人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种超声刀控制系统，在保持切割速度的同时怎么避免组织烧焦。
为了实现上述目的，本发明提供了一种超声刀控制系统，包括主机以及与主机连接的超声刀，所述主机向所述超声刀提供驱动信号，其特征在于，监测所述超声刀的实时驱动电压以及实时驱动电流的实时相位差值，设定所述超声刀的预定相位差值对应相应的组织类型，当实时相位差值与所述预定相位差值不同，调整所述超声刀的驱动功率，使得实时相位差值接近所述预定相位差值。
优选地，当实时相位差小于所述预定相位差值，升高所述超声刀的驱动功率。
优选地，当实时相位差大于所述预定相位差值，升高所述超声刀的驱动功率。
优选地，当所述实时相位差值大于所述预定相位差值一定范围后，才会触发降低超声刀的驱动功率。
优选地，所述预定相位差值对应的组织类型包括肌肉、脂肪、血管。
优选地，所述预定相位差值对应的组织类型还包括组织的厚度参数。
优选地，所述预定相位差值包括多个区间，所述区间相应的所述组织类型，当开始工作时，主机会显示所述区间对应的组织类型。
本发明提供的一种超声刀控制系统，包括主机以及与主机连接的超声刀，所述主机向所述超声刀提供驱动信号，其特征在于，监测所述超声刀的实时驱动电压以及实时驱动电流的实时相位差值，设定所述超声刀的预定相位差值对应相应的组织类型，当实时相位差值与所述预定相位差值不同，调整所述超声刀的驱动功率，使得实时相位差值接近所述预定相位差值。当在手术中切割薄的组织时，需要的的功率较小，主机监测到的实时相位差值与预定相位差值不同时，可以调整功率，使得实时相位差值接近所述预定相位差值，从而达到合适的输出功率，避免了组织烧焦的同时保持最快的切割速度。
附图说明
图1是本发明提供的超声刀的示意图；
图2是本发明一种实施例提供的超声刀控制系统的流程示意图；
图3时本发明一种实施例提供的超声刀预定相位差值的示意图。
具体实施方式：
本发明的目的是提供一种超声刀，在保持切割速度的同时怎么避免组织烧焦。
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图2以及图3，本发明提供的一种超声刀控制系统，包括主机以及与主机连接的超声刀，主机向超声刀提供驱动信号监测超声刀的实时驱动电压以及实时驱动电流的实时相位差值，设定超声刀的预定相位差值对应相应的组织类型，当实时相位差值与预定相位差值不同，调整超声刀的驱动功率，使得实时相位差值接近预定相位差值。当在手术中切割薄的组织时，需要的的功率较小，主机监测到的实时相位差值与预定相位差值不同时，可以调整功率，使得实时相位差值接近所述预定相位差值，从而达到合适的输出功率，避免了组织烧焦的同时保持最快的切割速度。
通过实验可知，见图3，驱动电压和驱动电流的相位差值与功率呈正相关，
当实时相位差小于所述预定相位差值，升高所述超声刀的驱动功率。当实时相位差大于所述预定相位差值，降低超声刀的驱动功率。
得出功率P与相位差(ΦU-ΦI)有以下关系：
A=f(ΦF/Φt’ ,ΦF/Φt’’,ΦF/Φt’’’);
P=A(ΦU-ΦI);
F为夹持力，t为夹持时间，P为瞬时功率。
当所述实时相位差值大于预定相位差值一定范围后，才会触发降低超声刀的驱动功率，避免功率的频繁调整，降低了主机处理器的负担。
此外，预定相位差值对应的组织类型包括肌肉、脂肪、血管。不同的器官的组织韧度和厚度不同，需要的驱动功率也不同，相应的相位差之也不同。
另外，预定相位差值对应的组织类型还包括组织的厚度参数。组织越厚，夹持力越大，需要的功率也越大。
优选地，预定相位差值包括多个区间，区间相应的组织类型，当开始工作时，主机会显示区间对应的组织类型。医生可以直观的看到被切组织的厚度，可以从显示屏幕上看到组织厚度的降低，从而判断组织切除进度。
本发明实施例所提供的一种超声刀控制系统，其他部分的结构可以参照现有技术，本文不再赘述。
以上对本发明所提供的一种超声刀控制系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种超声刀控制系统，包括主机以及与所述主机连接的超声刀，所述主机向所述超声刀提供驱动信号，其特征在于，监测所述超声刀的实时驱动电压以及实时驱动电流的实时相位差值，设定所述超声刀的预定相位差值对应相应的组织类型，当所述实时相位差值与所述预定相位差值不同时，调整所述超声刀的驱动功率接近所述预定相位差值对应的预定功率，使得所述实时相位差值接近所述预定相位差值。
2.根据权利要求1所述的超声刀，其特征在于，当所述实时相位差小于所述预定相位差值，升高所述超声刀的驱动功率。
3.根据权利要求2所述的超声刀，其特征在于，当所述实时相位差大于所述预定相位差值，降低所述超声刀的驱动功率。
4.根据权利要求1所述的超声刀，其特征在于，当所述实时相位差值大于所述预定相位差值一定范围后，才会触发降低超声刀的驱动功率。
5.根据权利要求1所述的超声刀，其特征在于，所述预定相位差值对应的组织类型包括肌肉、脂肪、血管。
6.根据权利要求6所述的超声刀，其特征在于，所述预定相位差值对应的组织类型还包括组织的厚度参数。
7.根据权利要求1所述的超声刀，其特征在于，所述预定相位差值包括多个区间，所述区间相应的所述组织类型，当开始工作时，所述主机的屏幕会显示所述区间对应的组织类型。
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