CN116058934A - 穿刺装置及其控制方法、穿刺方法、存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种穿刺装置及其控制方法、穿刺方法、存储介质，穿刺装置包括图像采集单元、图像处理显示单元、触发单元、驱动单元、执行部件和供电单元。图像处理显示单元与图像采集单元电连接，用于将穿刺过程的组织状态的图像进行显示；驱动单元与图像处理显示单元、触发单元都电连接，用于根据触发信号，驱动执行部件进行穿刺操作，并将执行部件的工作状态输出至图像处理显示单元；驱动单元还用于根据图像处理显示单元输出的开关机信号，控制供电单元是否工作；执行部件与驱动单元电连接。采用本申请能够实现在穿刺过程提供实时影像观察微创组织，使得医生可以实时掌握穿刺状态，实现可视穿刺，为操作人员提供实时影像，避免误操作。

Description

穿刺装置及其控制方法、穿刺方法、存储介质

技术领域

本申请涉及外科技术领域，具体而言，本申请涉及一种穿刺装置及其控制方法、穿刺方法、存储介质。

背景技术

微创外科手术凭借其创伤小、痛感低、感染几率小、恢复时间短，在医学领域广泛应用。作为配合微创设备为腹腔盆腔等微创手术提供通道的穿刺装置，成为微创手术中的必要配件。

目前的穿刺装置是由医生在手术时根据手感手动穿刺，在穿刺过程，医生需要同时关注穿刺方向和穿刺深度，加强了穿刺难度，同时手动穿刺的效率低。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种穿刺装置及其控制方法、穿刺方法、存储介质，用以解决现有技术存在的采用手动穿刺的效率低的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种穿刺装置，包括：

图像采集单元，用于采集穿刺过程的组织状态的图像；

图像处理显示单元，与图像采集单元电连接，用于将穿刺过程的组织状态的图像进行显示；

触发单元，用于接收外部输入的触发信号；

驱动单元，与图像处理显示单元、触发单元都电连接，用于根据触发信号，驱动执行部件进行穿刺操作，并将执行部件的工作状态输出至图像处理显示单元；驱动单元还用于根据图像处理显示单元输出的开关机信号，控制供电单元是否工作；

执行部件，与驱动单元电连接；

供电单元，与图像处理显示单元、驱动单元都电连接。

第二方面，本申请实施例提供了一种穿刺方法，应用于如第一方面的穿刺装置，包括：

当识别的触发单元输出的触发信号为穿刺信号时，控制并驱动执行部件正向转动，执行穿刺动作；

当识别的触发单元输出的触发信号为退出信号时，控制并驱动执行部件反向转动，执行退出动作；

当识别的触发单元输出的触发信号为无效信号时，控制并驱动执行部件不工作；无效信号为除穿刺信号和退出信号之外的信号；

当识别的触发单元输出的触发信号同时为穿刺信号和退出信号时，控制并驱动执行部件反向转动，执行退出动作。

第三方面，本申请实施例提供了一种穿刺装置的控制方法，应用于如第一方面的穿刺装置，包括：

当图像处理显示单元输出开机信号时，控制供电单元工作。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序由计算机执行以实现第二方面的穿刺方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序由计算机执行以实现第三方面的穿刺装置的控制方法。

本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下有益效果：

(1)本申请实施例提供的穿刺装置，能够实现自动穿刺和可视穿刺相结合，通过设置图像采集单元和图像处理显示单元，能够实现在穿刺过程提供实时影像观察微创组织，使得医生可以实时掌握穿刺状态，实现可视穿刺，为操作人员提供实时影像，便于医生实时观察微创组织状态，有效识别当前穿刺状态，避免误操作；通过设置触发单元、驱动单元和执行部件，能够实现自动穿刺，减小穿刺难度，降低医生手术劳动强度，提高穿刺手术效率，同时避免了传统手动穿刺操作时，由于不同操作人员经验、不同操作方式、不同穿刺组织等因素影响，造成穿刺效果不良，甚至病人组织损伤的现象。

(2)驱动单元将执行部件的工作状态输出至图像处理显示单元，使得医生能够实时掌握执行部件的工作状态；驱动单元还用于根据图像处理显示单元输出的开关机信号，控制供电单元是否工作，可以在图像处理显示单元输出开机信号时，以控制供电单元工作，在图像处理显示单元输出关机信号时，以控制住供电单元停止工作，本申请实施例能够在图像处理显示单元关机时，即图像处理显示单元处于休眠模式时，控制供电单元停止工作，使得执行部件(例如电机)停止工作，能够降低功耗。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的一种穿刺装置的框架结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种穿刺装置的框架结构示意图；

图3为本申请实施例提供的图像采集单元的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的图像处理显示单元的框架结构示意图；

图5为本申请实施例提供的图像处理显示单元的模块布局图；

图6为本申请实施例提供的触发单元的电路原理图；

图7为本申请实施例提供的驱动单元的信号转换模块的电路原理图；

图8为本申请实施例提供的路径管理模块和电量电测模块的框架结构示意图；

图9为本申请实施例提供的电池模块的电路原理图；

图10为本申请实施例提供的一种升压模块的电路原理图；

图11为本申请实施例提供的另一种升压模块的电路原理图；

图12为本申请实施例提供的又一种升压模块的电路原理图；

图13为本申请实施例提供的一种充电管理模块的框架结构示意图；

图14为本申请实施例提供的充电管理模块的检测电路的电路原理图；

图15为本申请实施例提供的充电管理模块的充电电路的电路原理图；

图16为本申请实施例提供的充电管理模块的显示电路的电路原理图。

附图标记：

100-穿刺装置；

1-图像采集单元，111-光源模块，112-摄像头模块，113-摄像头电路板，12-镜头单元，13-摄像头隔离保护管，14-通讯线；

2-图像处理显示单元，21-图像处理模块，22-数据存储模块，23-电量处理模块，24-显示模块，25-触发模块，26-接口模块；241-显示屏，251-快捷控制按键，261-通信数据接口，262-电源输入接口，263-驱动单元通讯接口，264-摄像头通讯接口；

3-触发单元；

4-驱动单元，41-信号转换模块，42-信号处理模块，43-驱动控制模块，44-电源控制模块；

5-执行部件；

6-供电单元，61-电池模块，62-路径管理模块，63-升压模块，64-电量检测模块，65-充电管理模块，621-第一路径控制电路，622-第二路径控制电路，6211-第一路径开关，6221-第二路径开关，631-开关电路，632-升压电路，6321-第一电压开关电路，6322-第二电压开关电路，6323-第三电压开关电路，651-检测电路，652-充电电路，653-显示电路。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本申请的发明人进行研究发现，目前的穿刺装置是由医生在手术时根据手感手动穿刺，在穿刺过程，医生需要同时关注穿刺方向和穿刺深度，加强了穿刺难度，同时手动穿刺的效率低。

本申请的发明人还发现，在进行穿刺手术过程中，没有手术影像记录回放功能，穿刺熟练度只能依靠医生长期的手术实践操作。

本申请提供的一种穿刺装置及其控制方法、穿刺方法、存储介质，旨在解决现有技术的如上技术问题。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

本申请实施例提供了一种穿刺装置100，如图1所示，穿刺装置100包括图像采集单元1、图像处理显示单元2、触发单元3、驱动单元4、执行部件5和供电单元6。具体的，图像采集单元1用于采集穿刺过程的组织状态的图像；图像处理显示单元2与图像采集单元1电连接，用于将穿刺过程的组织状态的图像进行显示；触发单元3用于接收外部输入的触发信号；驱动单元4与图像处理显示单元2、触发单元3都电连接，用于根据触发信号，驱动执行部件5进行穿刺操作，并将执行部件5的工作状态输出至图像处理显示单元2；驱动单元4还用于根据图像处理显示单元2输出的开关机信号，控制供电单元6是否工作；执行部件5与驱动单元4电连接；供电单元6与图像处理显示单元2、驱动单元4都电连接。

本申请实施例提供的穿刺装置100，能够实现自动穿刺和可视穿刺相结合，通过设置图像采集单元1和图像处理显示单元2，能够实现在穿刺过程提供实时影像观察微创组织，使得医生可以实时掌握穿刺状态，实现可视穿刺，为操作人员提供实时影像，便于医生实时观察微创组织状态，有效识别当前穿刺状态，避免误操作；通过设置触发单元3、驱动单元4和执行部件5，能够实现自动穿刺，减小穿刺难度，降低医生手术劳动强度，提高穿刺手术效率，同时避免了传统手动穿刺操作时，由于不同操作人员经验、不同操作方式、不同穿刺组织等因素影响，造成穿刺效果不良，甚至病人组织损伤的现象。

驱动单元4将执行部件5的工作状态输出至图像处理显示单元2，使得医生能够实时掌握执行部件5的工作状态；驱动单元4还用于根据图像处理显示单元2输出的开关机信号，控制供电单元6是否工作，可以在图像处理显示单元2输出开机信号时，以控制供电单元6工作，本申请实施例能够在图像处理显示单元2关机时，控制供电单元6停止工作，使得执行部件5(例如电机)停止工作，能够降低功耗。

可选地，执行部件5包括电机，用于驱动穿刺部件运动。穿刺装置100包括穿刺部件。

可选地，执行部件5包括低压直流无刷电机，低压直流无刷电机能够满足电池供电要求，并且能够有效降低电子辐射超标、噪声偏大等问题。

低压直流无刷电机可结合转速、扭力、工作电压范围等参数需求进行方案选型。

本实施例提供的穿刺装置100采用电动方式，能够提供稳定恒定的穿刺动力，通过转速、转矩等参数优化，使得穿刺平稳，避免了传统手动穿刺操作时，由于不同操作人员经验、不同操作方式、不同穿刺组织等因素影响，造成穿刺效果不良，甚至病人组织损伤的现象。

在一些实施例中，如图3所示，图像采集单元1包括：摄像单元、镜头单元12、摄像头隔离保护管13和通讯线14。图3中穿刺装置100的结构为符合人体工程学原理的手持枪式穿刺结构。

可选地，镜头单元12包括光学镜头，光学镜头为一体化微型光学镜头。光学镜头型号可以依据实际情况进行参数设定和选型。

可选地，摄像单元包括：光源模块111、摄像头模块112、外围辅助电路和摄像头电路板113。光源模块111、摄像头模块112和外围辅助电路均布设在摄像头电路板113上。摄像单元又称摄像头PCBA(Printed Circuit Board Assembly，印刷电路板装配)。摄像头电路板113又称摄像头PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)。

可选地，摄像头模块112包括：CMOS摄像头(Complementary Metal OxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)，摄像头模块112用于图像采集。当然，还也可以采用其他的摄像头，本申请不做特别的限定。

可选地，光源模块111包括LED冷光源，光源模块111用于提供辅助光源。本实施例中采用LED冷光源，能够降低温升，避免温升导致组织损伤，并为摄像头模块112提供良好的采光环境，提高图像成像效果和图像质量。当然，还也可以采用其他的光源，本申请不做特别的限定。

摄像单元通过通讯线14与图像处理显示单元2电连接，能够实现与图像处理显示单元2的通讯。

可选地，根据手术穿刺通道场景需求，对一体化微型光学镜头和CMOS摄像头进行参数选择。

可选地，摄像头PCBA与光学镜头装配标定后，安装到摄像头隔离保护管13内，避免电气漏电风险和污染。摄像头隔离保护管13同时提供了摄像头支撑和定位功能，使得取像和成像稳定，避免了抖动。

本申请实施例提供的穿刺装置100，可依据穿刺装置100运动过程对组织观察的需求，对摄像头和光学镜头的分辨率、视角、景深、光源强度等进行参数设定和选型，本实施例可应用于电动可视穿刺装置100。

在一些实施例中，如图4所示，图像处理显示单元2包括：触发模块25、数据存储模块22、图像处理模块21和显示模块24；

触发模块25，用于接收外部输入的触发信号；

数据存储模块22，用于存储图像采集单元1采集到的穿刺过程的组织状态的图像数据；

图像处理模块21，与触发模块25、数据存储模块22、显示模块24都电连接，用于根据触发信号和图像数据，控制显示模块24进行图像显示和/或图像录像回放。

在一些实施例中，如图4所示，图像处理显示单元2还包括：电量处理模块23和接口模块26。电量处理模块23、接口模块26均与图像处理模块21电连接。

可选地，如图5所示，触发模块25包括若干快捷控制按键251。图像处理模块21包括MPU(Microprocessor Unit，微处理器)。显示模块24包括显示屏241。接口模块26包括通信数据接口261、电源输入接口262、驱动单元通讯接口263和摄像头通讯接口264。

可选地，通信数据接口261包括串行总线数据接口。串行总线数据接口包括USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)数据接口。

图像处理模块21通过摄像头通讯接口264与图像采集单元1通讯，用于获取图像采集单元1采集的穿刺过程的组织状态的图像数据，然后经过去噪优化算法处理后，在显示屏241上进行显示；在用户的设定下，也可将采集到的图像数据进行图片和录像存储。

图像处理模块21通过电源输入接口262与供电单元6中的电量检测模块64通讯，在显示模块24(例如显示屏241)上显示电池电量状态，并在低电量时，进行警告提示。特别当电池电量无法支撑相应穿刺手术操作时，在显示屏241上进行显目提示。

图像处理模块21通过驱动单元通讯接口263输出开关机信号到驱动单元4。当图像处理显示单元2关机时，即图像处理显示单元2处于休眠模式时，图像处理显示单元2输出关机信号至驱动单元4，驱动单元4输出升压控制信号至供电单元6中的升压模块63，控制升压模块63停止工作，即升压模块63输出电压关闭。当图像处理显示单元2开机时，即图像处理显示单元2处于唤醒模式时，图像处理显示单元2输出开机信号至驱动单元4，驱动单元4输出升压控制信号至供电单元6中的升压模块63，控制升压模块63开始工作，即升压模块63输出有效电压。

本实施例能够在图像处理显示单元2关机时，即图像处理显示单元2处于休眠模式时，控制供电单元6停止工作，使得执行部件5(例如电机)停止工作，能够降低功耗。

图像处理模块21通过驱动单元4获取执行部件5(例如电机)的工作状态(例如空闲状态、正转状态、反转状态)，并在显示模块24(例如显示屏241)上显示，提示用户执行部件5(例如电机)的工作状态。

图像处理模块21通过通信数据接口261与上位机通讯，在用户输入相应密码，待满足网络数据传输安全后，可以与上位机进行图像影像数据的上传、删除等管理操作。上位机包括PC(个人计算机)、手机、平板电脑、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)等任意终端设备。

图像处理模块21通过快捷控制按键251，使得用户通过对快捷控制按键251的操作，能够实现截图、录像等操作，操作简单方便。并在非穿刺手术过程，通过快捷控制按键251，可进行图像录像回放、文件操作、转速设置和设备信息查看等操作。

本实施例提供的穿刺装置100同时支持即时的影像观察，也支持录像回放。能够在穿刺手术时，进行实时影响观察，使得医生可以实时掌握穿刺状态，实现可视穿刺。在非穿刺手术时，进行图像影像存储回放，为医生提供手术过程影像，帮助医生复盘经验，积累手术经验，提高穿刺熟练度。

在一些实施例中，如图2和图8所示，供电单元6包括：电池模块61、升压模块63和路径管理模块62；

路径管理模块62包括第一路径控制电路621和第二路径控制电路622；

电池模块61、第一路径控制电路621、升压模块63和驱动单元4依次电连接；

电池模块61、第二路径控制电路622和图像处理显示单元2依次电连接；

第一路径控制电路621，用于根据图像处理显示单元2输出的第一开关控制信号，控制电池模块61和升压模块63的通断；

第二路径控制电路622，用于根据图像处理显示单元2输出的第二开关控制信号，控制电池模块61和图像处理显示单元2的通断；

升压模块63，用于将电池模块61输出的电压进行升压处理后供给驱动单元4。

可选地，如图8所示，第一路径控制电路621包括第一路径开关6211，第一路径开关6211用于根据接收的图像处理显示单元2输出的第一开关控制信号，控制电池模块61和升压模块63的通断。第二路径控制电路622包括第二路径开关6221，第二路径开关6221用于根据接收的图像处理显示单元2输出的第二开关控制信号，控制电池模块61和图像处理显示单元2的通断。

本实施例能够在图像处理显示单元2关机时，即图像处理显示单元2处于休眠模式时，控制供电单元6停止工作，使得执行部件5(例如电机)停止工作，能够降低功耗。

本实施例通过设置路径管理模块62，能够实现在图像处理显示单元2开机时，即图像处理显示单元2处于唤醒模式时，才允许执行部件5(例如电机)工作；在图像处理显示单元2关机时，即图像处理显示单元2处于休眠模式时，图像处理显示单元2输出第一开关控制信号，以控制电池模块61和升压模块63的断开，使得升压模块63停止工作，从而执行部件5(例如电机)无法被触发工作。

本实施例提供的路径管理模块62，可在图像处理显示单元2控制下，输出相应的电源到其它模块(例如升压模块63)上，降低无效功率消耗，提高电池利用率；

此外，路径管理模块62还可以包括第三路径控制电路、第四路径控制电路等，可以根据整体设计方案要求，进行路径控制电路数量的选择和设计，本申请不做特别的限定。

本申请实施例提供的路径管理模块62，能够避免穿刺装置100关机时的误操作，如穿刺手术过程的准备操作误触发了按键，在图像处理显示单元2未工作时，关闭执行部件5(例如电机)供电回路，执行部件5(例如电机)和其控制模块无法被触发单元3触发，避免了误操作。

在一些实施例中，如图2和图8所示，供电单元6还包括电量检测模块64。

电量检测模块64，与路径管理模块62并联电连接，用于检测路径管理模块62的所有路径上的总电流和电池模块61的电池电压，并输出至图像处理显示单元2；图像处理显示单元2根据总电流和电池模块61的电池电压，确定剩余可用电量并进行显示。

可选地，电量检测模块64包括电量芯片，用于检测电池模块61的电池电量，通过数据通讯控制接口与图像处理显示单元2通讯，电量检测模块64提供电池模块61的电池电量数据到图像处理显示单元2，在图像处理显示单元2中的显示模块24(例如显示屏241)上显示电池电量状态，即剩余可用电量。

本实施例能够当剩余可用电量过低时，在显示模块24(例如显示屏241)上显目提醒用户，避免用户在过低电量时操作出现的无法完成完整穿刺动作的问题。

在一些实施例中，如图9所示，电池模块61包括：依次电连接的电池VB和急停开关S1；电池模块61输出电池电压VBAT。

急停开关S1，用于根据外部输入的急停开关信号，断开电池VB与路径管理模块62之间的电连接，以停止给图像处理显示单元2和驱动单元4供电。

可选地，电池模块61还包括电池接口组件，电池VB、电池接口组件和急停开关S1依次电连接；

可选地，电池接口组件包括静电保护电路和滤波电路，电池VB、静电保护电路、滤波电路和急停开关S1依次电连接。即电池接口组件集成了ESD(Electro-Staticdischarge，静电释放)保护和电源滤波功能。

可选地，如图9所示，静电保护电路包括ESD保护器件D1。

可选地，如图9所示，滤波电路包括EMI滤波电路，EMI滤波电路包括共模电感L2、滤波电容C23和滤波电容C24。

可选地，电池VB为可充电锂电池，电池VB可以具备过流保护功能，也可以不具备过流保护功能。图7中的电池VB具备过流保护功能。

可选地，电池模块61的结构为电池可拆卸结构，能够实现电池可拆卸替换功能，利用备用电池，可避免使用过程出现的电池电量不足问题。

急停开关S1包括按键。

本实施例通过增加急停开关S1，用于当穿刺装置100工作过程中出现突发情况时，即刻关闭电源，从而关闭执行部件5(例如电机)，能够快速有效关闭电源，避免危险。

可选地，电池接口组件还可以包括过流保护电路(图未示)。

可选地，ESD保护器件D1选择超低漏电流的规格型号，能够避免漏电流导致电池电量损失。

可选地，电池模块61中的电池包括单节可充电锂电池，避免了多串电池带来的电压不稳定、电池非标等问题。

由于穿刺位置主要在人体腹腔，遵循安全有效第一原则，设计上采用了锂电池供电方式，同时结合穿刺装置100的结构设计的急停开关，当出现紧急事件时，可以及时关停电动操作，有效提高了器械使用过程的安全性。

同时，采用锂电池供电方式，能够提高穿刺装置100操作的灵活性。

本申请发明人发现，供电单元6是穿刺装置100能够稳定工作的核心，随着供电单元6中的电池电量减少，电池电压会下降由于执行部件5(例如电机)的转速与电池电压的高低成正比，若直接采用电池电压供电到执行部件5(例如电机)，会导致电池在不同电量时，而且相同的控制时，执行部件5(例如电机)呈现不同的转速。

为了解决此问题，本申请实施例提供的供电单元6，通过增加升压模块63，能够在电池电量减少，即在电池输出不同的电池电压时，均有稳定的供电电压到执行部件5(例如电机)，使得穿刺设备具有恒定转速的功能；同时通过控制升压模块63的输出电压的大小，能够实现执行部件5(例如电机)的转速调节控制，使得用户可根据不同的手术需求设置合适的转动速度。

本申请发明人还发现，由于升压芯片的特性，即使升压芯片使能引脚关闭时，由于升压芯片内的开关管自身的体二极管特性，电压仍会从电池端通过电感和开关管，输出与电池电压相同的电压到输出端，导致执行部件(例如电机)无法有效断电，电池一直处于高耗电状态，缩短了电池续航时间。

在解决由于升压芯片的特性，即使升压芯片使能引脚关闭时，电池电压仍会输出，导致执行部件(例如电机)无法有效断电的技术问题，如图10所示，本实施例提供的升压模块63包括开关电路631和升压电路632。

开关电路631，与第一路径控制电路621、驱动单元4都电连接，用于根据接收驱动单元4输出的升压控制信号，执行闭合和断开操作。

升压电路632，与开关电路631、驱动单元4都电连接，并包括升压芯片，升压电路632用于将电池模块61通过第一路径控制电路621输出的电压进行升压处理后供给驱动单元4。

本实施例提供的升压模块63，通过增加开关电路631，在升压电路632输出使能时，有效输出电压到驱动单元4；在升压电路632输出关闭时，有效关掉输入电源，使得升压电路632的输出端无漏电压输出，解决了由于升压芯片的特性，即使升压芯片使能引脚关闭时，电池电压仍会输出，使得升压电路632无法有效关断输出电压，导致执行部件(例如电机)无法有效断电的技术问题，同时能够降低功耗，延长电池续航时间。

在一些实施例中，开关电路631包括信号变换模块和开关模块。

信号变换模块，与第一路径控制电路621、驱动单元4都电连接，用于将驱动单元4输出的升压控制信号进行信号变换。

开关模块，与信号变换模块电连接，用于根据对升压控制信号进行信号变换后的信号，执行闭合和断开操作。

如图10至图12所示，升压芯片U1可以采用的芯片型号为MP3429，当然还可以采用其他芯片型号，本申请不做特别的限定。

图10至图12中，电源端VBAT接收的电压为电池模块61输出的正极电压。接地端GND的接收的参考电压为电池模块61输出的负极电压。P_POWER为驱动单元4输出的升压控制信号。V_12V为升压电路632输出的电压，即供给驱动单元4的电压。

可选地，信号变换模块包括第一晶体管MQ1，开关模块包括第二晶体管MQ2。第一晶体管MQ1的第一端(控制端)接收升压控制信号P_POWER，第一晶体管MQ1的第二端与接地端GND电连接，第一晶体管MQ1的第三端与第二晶体管MQ2的第一端(控制端)电连接。第二晶体管MQ2的第二端与电源端VBAT电连接，第二晶体管MQ2的第三端与升压电路632电连接。

可选地，第一晶体管MQ1和第二晶体管MQ2均可以为MOSFET管(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)，当然还可以为其他可控的晶体管，本申请不做特别的限定。

可选地，信号变换模块还包括第十七电阻R17和第十八电阻R18，开关模块还包括第七电阻R7。第一晶体管MQ1的第一端(控制端)通过第十七电阻R17接收升压控制信号P_POWER，第十八电阻R18的两端分别与第一晶体管MQ1的第一端和第二端电连接。第七电阻R7的两端分别与第二晶体管MQ2的第一端和第二端电连接。

可选地，第一晶体管MQ1包括NMOS管，第二晶体管MQ2包括PMOS管。

本实施例设计了一种MOS路径控制电路，即采用了PMOS+NMOS方式，NMOS对输入的升压控制信号P_POWER进行转换，使得PMOS管稳定的处于关断或导通状态；由于MOS管为电压控制晶体管，MOS管导通控制时，漏电流很小；相比使用继电器等开关控制电路，有效地降低了导通功耗。本实施例的升压模块63的工作电流小，有效的提高了电池电量利用率。

为了使得升压电路632输出的电压可调，结合升压芯片特性，本实施例利用外部控制信号，输出电压调整信号至升压电路632的电压反馈点，即输出电压调整信号至升压芯片的反馈引脚，能够实现升压电路632输出的电压可调。电压调整信号可以包括：脉冲宽度调制信号(即PWM信号)、模拟电压信号或多个电压开关信号。

图10至图12中，PWM_CTRL、VDAC_CTRL、V1_CTRL、V2_CTRL和V3_CTRL均为电压调整信号。其中，VDAC_CTRL为模拟电压信号；PWM_CTRL为脉冲宽度调制信号；V1_CTRL、V2_CTRL和V3_CTRL均为电压开关信号。

如图10为电压调整信号为脉冲宽度调制信号PWM_CTRL时的升压模块63的电路原理图，即采用PWM方式控制输出电压的电路原理图。

图11为电压调整信号为模拟电压信号VDAC_CTRL时的升压模块63的电路原理图，即采用DAC方式控制输出电压的电路原理图。图12为电压调整信号为多个电压开关信号(V1_CTRL、V2_CTRL和V3_CTRL)时的升压模块63的电路原理图，即采用多组电阻并联控制方式控制输出电压的电路原理图。

如图10所示，升压芯片U1的反馈引脚FB经由第六电阻R6与升压芯片U1的输出引脚VOUT电连接，升压芯片U1的反馈引脚FB经由第九电阻R9接收电压调整信号。当电压调整信号为脉冲宽度调制信号PWM_CTRL时，调整脉冲宽度调制信号PWM_CTRL的占空比，升压模块63根据作为反馈信号的调整占空比后的脉冲宽度调制信号，调整输出的电压的大小。

如图11所示，升压芯片U1的反馈引脚FB经由第六电阻R6与升压芯片U1的输出引脚VOUT电连接，升压芯片U1的反馈引脚FB经由第九电阻R9接收电压调整信号。当电压调整信号为模拟电压信号VDAC_CTRL时，调整模拟电压信号VDAC_CTRL的高低，升压模块63根据作为反馈信号的调整模拟电压高低后的模拟电压信号，调整输出的电压的大小。

可选地，如图10至图11所示，升压电路还包括：电容C4、C5、C6、C7、C8、C9、C16、C17、C10、C15、C20、C11、C12、C13和C14，电阻R5、R11、R8、R12、R10、R6和R9，电感L1。

升压芯片U1的第11引脚经由电阻R5与开关模块631电连接。

升压芯片U1的第11引脚经由电阻R11与接地端GND电连接。

升压芯片U1的第10引脚经由电阻R12与接地端GND电连接。

升压芯片U1的第10引脚经由电阻R8与升压芯片U1的第2引脚电连接。

升压芯片U1的第2引脚经由电容C16与接地端GND电连接。

升压芯片U1的第3引脚经由电容C17与接地端GND电连接。

升压芯片U1的第12引脚与电容C5、C6、C7、C8和C9的一端电连接，电容C5、C6、C7、C8和C9的另一端与接地端GND电连接。电容C5、C6、C7、C8和C9互相并联电连接，用于对输入的电池电压进行滤波。

升压芯片U1的第12引脚与电感L1的一端电连接，电感L1的另一端与升压芯片U1的第1引脚电连接，升压芯片U1的第1引脚经由电容C4与升压芯片U1的第13引脚电连接。

升压芯片U1的反馈引脚FB(第5引脚)经由第六电阻R6与升压芯片U1的输出引脚VOUT(第8引脚)电连接，升压芯片U1的反馈引脚FB经由第九电阻R9接收脉冲宽度调制信号PWM_CTRL或模拟电压信号VDAC_CTRL。升压芯片U1的反馈引脚FB(第5引脚)经由电容C20与接地端GND电连接。

升压芯片U1的输出引脚VOUT(第8引脚)与电容C10、C11、C12、C13和C14的一端电连接，电容C10、C11、C12、C13和C14的另一端与接地端GND电连接。电容C10、C11、C12、C13和C14互相并联电连接，用于对升压芯片U1的输出引脚VOUT(第8引脚)输出的电压进行滤波。

升压芯片U1的第4引脚经由电容C15和电阻R10与接地端GND电连接。升压芯片U1的第6、7、9引脚与接地端GND电连接。

如图12所示，升压芯片U1的反馈引脚FB经由第六电阻R6与升压芯片U1的输出引脚VOUT电连接，升压芯片U1的反馈引脚FB经由第九电阻R9与接地端GND电连接。升压电路632还包括多个电压开关电路，多个电压开关电路并联，多个电压开关电路的一端与升压芯片的反馈引脚电连接，另一端与接地端GND电连接。电压开关电路的数量可以为3、4、5、6或7等，本申请不做特别的限定。

可选地，多个电压开关电路均包括晶体管。晶体管可以为MOSFET管(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)，当然还可以为其他可控的晶体管，本申请不做特别的限定。

可选地，如图12所示，多个电压开关电路包括第一电压开关电路6321、第二电压开关电路6322和第三电压开关电路6323。第一电压开关电路6321、第二电压开关电路6322和第三电压开关电路6323并联，第一电压开关电路6321的一端、第二电压开关电路6322的一端和第三电压开关电路6323的一端分别与升压芯片U1的反馈引脚FB电连接，第一电压开关电路6321的另一端、第二电压开关电路6322的另一端和第三电压开关电路6323的另一端与接地端GND电连接。

可选地，如图12所示，第一电压开关电路6321包括第三晶体管MQ3、第三十电阻R30、第三十一电阻R31和第三十二电阻R32。第三晶体管MQ3的第一端经由第三十一电阻R31与升压芯片U1的反馈引脚FB电连接，第二端(控制端)通过第三十电阻R30接收电压开关信号V1_CTRL，第三端通过第三十二电阻R32与第二端电连接，并与接地端GND电连接。

可选地，如图12所示，第二电压开关电路6322包括第四晶体管MQ4、第四十电阻R40、第四十一电阻R41和第四十二电阻R42。第四晶体管MQ4的第一端经由第四十一电阻R41与升压芯片U1的反馈引脚FB电连接，第二端(控制端)通过第四十电阻R40接收电压开关信号V2_CTRL，第三端通过第四十二电阻R42与第二端电连接，并与接地端GND电连接。

可选地，如图12所示，第三电压开关电路6323包括第五晶体管MQ5、第五十电阻R50、第五十一电阻R51和第五十二电阻R52。第五晶体管MQ5的第一端经由第五十一电阻R51与升压芯片U1的反馈引脚FB电连接，第二端(控制端)通过第五十电阻R50接收电压开关信号V3_CTRL，第三端通过第五十二电阻R52与第二端电连接，并与接地端GND电连接。

如图12所示，当电压调整信号为多个电压开关信号(V1_CTRL、V2_CTRL和V3_CTRL)时，调整多个电压开关信号(V1_CTRL、V2_CTRL和V3_CTRL)的开关状态，升压模块63根据升压模块63的升压芯片的反馈引脚的总下拉电阻的阻值，调整输出的电压的大小。

需要说明的是，具体采用何种方式控制输出电压，需要根据升压芯片方案和设计需求进行选型设计。

本实施例通过调节脉冲宽度调制信号(即PWM信号)占空比或模拟电压高低，实现升压电路632输出的电压的大小控制；若输出电压控制等级要求较少，也可通过如图11所示的类似电路，利用MOS管特性，使升压芯片U1的反馈引脚FB的总下拉电阻阻值不同，实现升压电路632输出的电压的大小的控制。因此，用户可以根据穿刺手术的时机需求，设置执行部件5(例如电机)运转档位，提高穿刺手术安全性。

在一些实施例中，如图2所示，供电单元6还包括充电管理模块65。

充电管理模块65，与电池模块61电连接，用于电池充电管理。

具体的，充电管理模块65可用于单节可充电锂电池的充电管理。

如图13所示，充电管理模块65包括充电电路652、检测电路651和显示电路653。充电电路652、显示电路653都与检测电路651电连接。

充电电路652，与电池模块61的电池电连接，用于根据电池模块61的电池的电压，对电池进行充电，并输出充电状态信号；

显示电路653，用于根据检测电路651输出的指示灯开关信号，进行电池电量和充电状态显示；

检测电路651，用于检测电池的电量，并根据充电电路652输出的充电状态信号，输出指示灯开关信号至显示电路653，以控制显示电路653显示电池电量和充电状态。

可选地，如图14所示，检测电路651包括微处理器U2，微处理器U2为MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)。当然，微处理器U2还可以是CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)，通用处理器，DSP(Digital Signal Processor，数据信号处理器)，ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)，FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。微处理器U2也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。

可选地，如图14所示，检测电路651还包括下载调试模块和复位模块。下载调试模块和复位模块均与微处理器U2电连接。下载调试模块包括接口CN1，复位模块包括接口CN2。

参见图14所示，检测电路651还包括电阻R9、R10和R11，滤波电容C1、C2和C3。

微处理器U2的第1引脚和第20引脚，用于接收充电电路652输出的充电状态信号。

微处理器U2的第2引脚与接口CN1的第2引脚电连接。

微处理器U2的第3引脚与接口CN1的第3引脚电连接。

微处理器U2的第19引脚与充电电路652电连接，用于检测充电电路652中的电池的电量。

微处理器U2的第18引脚经由电阻R10与接口CN2的第4引脚电连接。

微处理器U2的第4引脚经由电阻R11与接口CN2的第3引脚电连接。

微处理器U2的第13-16引脚与显示电路653电连接，用于输出的指示灯开关信号，以控制显示电路653显示电池电量和充电状态。

可选地，如图15所示，充电电路652包括充电芯片U3，充电芯片U3的型号可以为TP4056，当然充电芯片U3的型号还可以为其他型号，本申请不做特别的限定。图15中，接口CN3用于连接电池。

可选地，如图15所示，充电电路652还包括电阻R23、R26、R31、R18、R19、R20、R24、R25和R32，滤波电容C4、C5、C6和C7。

充电芯片U3经由电阻R32与微处理器U2的第19引脚电连接。

充电芯片U3经由电阻R24与微处理器U2的第20引脚电连接。

充电芯片U3经由电阻R25与微处理器U2的第1引脚电连接。

可选地，如图16所示，显示电路653包括多个开关模块和多个指示灯模块，开关模块与指示灯模块对应电连接。

开关模块，用于接收检测模块输出的指示灯开关信号，调整自身的开关状态；

指示灯模块，用于根据开关模块的开关状态，确定是否进行电池电量和充电状态显示。指示灯模块包括LED灯。

可选地，如图16所示，多个开关模块包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块。多个指示灯模块包括第一指示灯模块、第二指示灯模块、第三指示灯模块和第四指示灯模块。

第一开关模块与第一指示灯模块电连接；第二开关模块与第二指示灯模块电连接；第三开关模块与第三指示灯模块电连接；第四开关模块与第四指示灯模块电连接；

第一开关模块包括电阻R12、R14和三极管Q1；第二开关模块包括电阻R16、R21和三极管Q3；第三开关模块包括电阻R27、R29和三极管Q5；第四开关模块包括电阻R33、R35和三极管Q7。

第一指示灯模块包括电阻R1和发光二极管D1；第二指示灯模块包括电阻R2和发光二极管D2；第三指示灯模块包括电阻R3和发光二极管D3；第四指示灯模块包括电阻R4和发光二极管D4。

本实施例通过设置充电管理模块65，能够显目提醒用户电池电量充电情况。

在一些实施例中，如图6所示，触发单元3包括触发开关S2，触发开关S2包括按键，当然也可以为其他开关，本申请不做特别的限定。

可选地，触发单元3还包括第十五电阻R15和第十六电阻R16。

可选地，触发单元3还包括静电保护电路和信号滤波电路，静电保护电路包括静电保护器件D2，信号滤波电路包括第二十一电容C21和第二十二电容C22。

图6中KEY_IN为触发单元3输出的触发信号，触发单元3用于接收外部输入的触发信号，具体的，触发单元3用于检测用户触发按键输入和触发按键位置，输出相应触发信号KEY_IN至驱动单元4中的信号转换模块41和驱动控制模块43。

具体的，如图2和6所示，触发开关S2的一端与第十五电阻R15的一端、第十六电阻R16的一端、第二十二电容C22的一端、静电保护器件D2的阴极都电连接，触发开关S2的另一端与静电保护器件D2的阳极、第二十二电容C22的另一端都电连接，并且与接地端GND电连接。

第十六电阻R16的另一端与电源端VCC电连接。

第十五电阻R15的另一端经由第二十一电容C21与接地端GND电连接，第十五电阻R15的另一端输出触发信号KEY_IN至驱动单元4中的信号转换模块41和驱动控制模块43。

本实施例在触发单元3中设置静电保护电路和信号滤波电路，能够降低干扰信号对穿刺装置100的影响，提高穿刺装置100的稳定性。

在一些实施例中，如图2所示，驱动单元4包括：信号转换模块41，信号处理模块42、驱动控制模块43和电源控制模块44。

信号转换模块41，与触发单元3电连接，用于识别触发单元3输出的触发信号，并将触发信号进行隔离和电平转换后得到第一信号。

信号处理模块42，与信号转换模块41、驱动控制模块43、图像处理显示单元2都电连接，用于根据第一信号，输出第二信号给图像处理显示单元2，并接收驱动控制模块43的反馈信号；第一信号包括：正转信号、反转信号和空闲信号；第二信号包括：执行部件5的正转状态信号、反转状态信号和空闲状态信号；图像处理显示单元2根据第二信号显示执行部件5的状态。

驱动控制模块43，与触发单元3、升压模块63、执行部件5都电连接，用于根据触发单元3输出的触发信号和升压模块63输出的电压，控制并驱动执行部件5工作。

电源控制模块44，与信号处理模块42、升压模块63都电连接，用于根据信号处理模块42输出的升压控制信号，控制升压模块63是否工作。

可选地，驱动控制模块43还用于接收执行部件5的反馈信号，驱动控制模块43包括过流保护电路、过温保护电路和堵转电路，驱动控制模块43能够根据执行部件5(例如电机)的异常信息反馈，对执行部件5(例如电机)进行异常保护。

具体的，图像处理显示单元2的图像处理模块21用于接收驱动单元4输出的执行部件5的工作状态，并将当前执行部件5的工作状态反馈到图像处理显示单元2的显示模块24进行相应信息提示。

具体的，若图像处理显示单元2为开机状态，即图像处理显示单元2处于唤醒模式时，图像处理显示单元2向驱动单元4输出开机信号时，驱动单元4输出升压控制信号(升压控制信号为有效电源控制信号)到升压模块63，控制升压模块63输出电压；若图像处理显示单元2为关机状态，即图像处理显示单元2处于休眠模式时，图像处理显示单元2向驱动单元4输出关机信号时，驱动单元4输出升压控制信号(升压控制信号为关闭电源信号)到升压模块63，控制升压模块63关闭输出电压。

在图像处理显示单元2为开机状态时，即图像处理显示单元2处于唤醒模式时，根据识别的触发信号，控制执行部件5的状态包括如下四种情况：

(1)当识别的触发单元3输出的触发信号为穿刺信号时，信号转换模块41输出正转信号至信号处理模块42，驱动控制模块43控制并驱动执行部件5正向转动，执行部件5执行穿刺动作，信号处理模块42向图像处理显示单元2输出执行部件5的正转状态信号，图像处理显示单元2根据正转状态信号显示执行部件5的状态。

(2)当识别的触发单元3输出的触发信号为退出信号时，信号转换模块41输出反转信号至信号处理模块42，驱动控制模块43控制并驱动执行部件5反向转动，执行部件5执行退出动作，信号处理模块42向图像处理显示单元2输出执行部件5的反转状态信号，图像处理显示单元2根据反转状态信号显示执行部件5的状态。

(3)当识别的触发单元3输出的触发信号为无效信号时，信号转换模块41输出空闲信号至信号处理模块42，驱动控制模块43控制并驱动执行部件5不工作；无效信号为除穿刺信号和退出信号之外的信号；信号处理模块42向图像处理显示单元2输出执行部件5的空闲状态信号，图像处理显示单元2根据空闲状态信号显示执行部件5的状态。

(4)当识别的触发单元3输出的触发信号同时为穿刺信号和退出信号时，驱动控制模块43控制并驱动执行部件5反向转动，执行部件5执行退出动作，信号处理模块42向图像处理显示单元2输出执行部件5的反转状态信号，图像处理显示单元2根据反转状态信号显示执行部件5的状态。

本实施例提供的穿刺装置100，增加了触发信号优先级处理机制，当触发单元3中的穿刺按键和退出按键同时按下时，即当识别的触发单元3输出的触发信号同时为穿刺信号和退出信号时，驱动单元4会优先处理为退出动作，使得执行部件5执行退出动作，从而避免误操作时，对病人组织造成损伤，提高了穿刺装置100的安全性。

驱动单元4根据触发单元3输出的触发信号，控制并驱动执行部件5工作。同时将执行部件5的状态传输给图像处理显示单元2，图像处理显示单元2将相应执行部件5的状态进行显示，为操作人员提供直观的穿刺状态，避免误操作。

在一些实施例中，如图2所示，信号转换模块41与图像处理显示单元2电连接，用于根据图像处理显示单元2输出的第三开关控制信号，调整信号转换模块41的工作状态。

在一些实施例中，如图2和7所示，信号转换模块41包括隔离电路；隔离电路的输入端与触发单元3电连接，隔离电路的输出端与信号处理模块42、图像处理显示单元2都电连接。

隔离电路包括光耦电路。当然，也可以为其他的隔离电路，本申请不做限定。

在一个示例中，图2和图7中，隔离电路包括光耦电路，KEY_IN为触发单元3输出的触发信号，POWER_EN为图像处理显示单元2输出的第三开关控制信号，KEY_OUT为信号转换模块41输出至信号处理模块42的信号，即KEY_OUT为信号转换模块41进行隔离和电平转换后得到第一信号。

可选地，如图7所示，光耦电路包括：光耦U4、第十三电阻R13、第十四电阻R14和第十八电容C18。光耦U4的第一端经由第十三电阻R13接收触发单元3输出的触发信号KEY_IN，光耦U4的第二端与接地端GND电连接，光耦U4的第三端与接地端GND电连接，并经由第十八电容C18与光耦U4的第四端电连接，光耦U4的第四端经由第十四电阻R14接收图像处理显示单元2输出的第三开关控制信号POWER_EN，且光耦U4的第四端作为信号转换模块41的输出端向信号处理模块42输出第一信号KEY_OUT。

本实施例通过设置信号转换模块41，能够提高图像处理显示单元2的稳定性，避免执行部件5(例如电机)运转时对图像处理显示单元2产生干扰，同时采用光耦电路做信号隔离和电平转换，提高了穿刺装置100的安全性。

通过设置图像处理显示单元2输出第三开关控制信号POWER_EN，来控制信号转换模块41是否工作，即当图像处理显示单元2处于唤醒模式时，图像处理显示单元2输出第三开关控制信号POWER_EN控制信号转换模块41工作；当图像处理显示单元2处于休眠模式时，图像处理显示单元2输出第三开关控制信号POWER_EN控制信号转换模块41停止工作，降低功耗。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种穿刺方法，应用于如上述任一实施例的穿刺装置100，包括：

当识别的触发单元3输出的触发信号为穿刺信号时，控制并驱动执行部件5正向转动，执行穿刺动作；

当识别的触发单元3输出的触发信号为退出信号时，控制并驱动执行部件5反向转动，执行退出动作；

当识别的触发单元3输出的触发信号为无效信号时，控制并驱动执行部件5不工作；无效信号为除穿刺信号和退出信号之外的信号；

当识别的触发单元3输出的触发信号同时为穿刺信号和退出信号时，控制并驱动执行部件5反向转动，执行退出动作。

本实施例中的执行主体为穿刺装置100中的驱动单元4。

本实施例提供的穿刺方法，增加了触发信号优先级处理机制，当触发单元3中的穿刺按键和退出按键同时按下时，即当识别的触发单元3输出的触发信号同时为穿刺信号和退出信号时，驱动单元4会优先处理为退出动作，使得执行部件5执行退出动作，从而避免误操作时，对病人组织造成损伤，提高了穿刺装置100的安全性。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种穿刺装置100的控制方法，应用于上述任一实施例的穿刺装置100，包括：

当图像处理显示单元2输出开机信号时，控制供电单元6工作。

本实施例中的执行主体为穿刺装置100中的驱动单元4。

本实施例能够在图像处理显示单元2关机时，即图像处理显示单元2处于休眠模式时，控制供电单元6停止工作，使得执行部件5(例如电机)停止工作，能够降低功耗。

在一些实施例中，供电单元6包括升压模块63；升压模块63、驱动单元4、执行部件5依次电连接；

以及，当图像处理显示单元2输出开机信号时，控制供电单元6工作之后，包括：

输出电压调整信号给供电单元6的升压模块63，升压模块63根据电压调整信号，调整输出的电压大小；

根据电压大小，控制执行部件5的转动速度。

本实施例通过控制升压模块63的输出电压的大小，能够实现执行部件5(例如电机)的转速调节控制，使得用户可根据不同的手术需求设置合适的转动速度。

在一些实施例中，输出电压调整信号给供电单元6的升压模块63，升压模块63根据电压调整信号，调整输出的电压大小，包括：

当电压调整信号为脉冲宽度调制信号时，调整脉冲宽度调制信号的占空比，升压模块63根据作为反馈信号的调整占空比后的脉冲宽度调制信号，调整输出的电压的大小；

当电压调整信号为模拟电压信号时，调整模拟电压信号的高低，升压模块63根据作为反馈信号的调整模拟电压高低后的模拟电压信号，调整输出的电压的大小；

当电压调整信号为多个电压开关信号时，调整多个电压开关信号的开关状态，升压模块63根据升压模块63的升压芯片的反馈引脚的总下拉电阻的阻值，调整输出的电压的大小。

应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：

(1)本申请实施例提供的穿刺装置100，能够实现自动穿刺和可视穿刺相结合，通过设置图像采集单元1和图像处理显示单元2，能够实现在穿刺过程提供实时影像观察微创组织，使得医生可以实时掌握穿刺状态，实现可视穿刺，为操作人员提供实时影像，便于医生实时观察微创组织状态，有效识别当前穿刺状态，避免误操作；通过设置触发单元3、驱动单元4和执行部件5，能够实现自动穿刺，减小穿刺难度，降低医生手术劳动强度，提高穿刺手术效率，同时避免了传统手动穿刺操作时，由于不同操作人员经验、不同操作方式、不同穿刺组织等因素影响，造成穿刺效果不良，甚至病人组织损伤的现象。

(2)能够在图像处理显示单元2关机时，即图像处理显示单元2处于休眠模式时，控制供电单元6停止工作，使得执行部件5(例如电机)停止工作，能够降低功耗。

(3)本实施例提供的穿刺装置同时支持即时的影像观察，也支持录像回放。能够在穿刺手术时，进行实时影响观察，使得医生可以实时掌握穿刺状态，实现可视穿刺。在非穿刺手术时，进行图像影像存储回放，为医生提供手术过程影像，帮助医生复盘经验，积累手术经验，提高穿刺熟练度。

(4)本申请实施例提供的路径管理模块62，能够避免穿刺装置100关机时的误操作，如穿刺手术过程的准备操作误触发了按键，在图像处理显示单元2未工作时，关闭执行部件5(例如电机)供电回路，执行部件5(例如电机)和其控制模块无法被触发单元3触发，避免了误操作。

(5)本实施例能够当剩余可用电量过低时，在显示模块24(例如显示屏241)上显目提醒用户，避免用户在过低电量时操作出现的无法完成完整穿刺动作的问题。

(6)本实施例通过增加急停开关S1，用于当穿刺装置100工作过程中出现突发情况时，即刻关闭电源，从而关闭执行部件5(例如电机)，能够快速有效关闭电源，避免危险。

(7)本实施例提供的升压模块63，通过增加开关电路631，在升压电路632输出使能时，有效输出电压到驱动单元4；在升压电路632输出关闭时，有效关掉输入电源，使得升压电路632的输出端无漏电压输出，解决了升压电路632无法有效关断输出电压，降低功耗，能够延长电池续航时间。

(8)本实施例提供的穿刺方法，增加了触发信号优先级处理机制，当触发单元3中的穿刺按键和退出按键同时按下时，即当识别的触发单元3输出的触发信号同时为穿刺信号和退出信号时，驱动单元4会优先处理为退出动作，使得执行部件5执行退出动作，从而避免误操作时，对病人组织造成损伤，提高了穿刺装置100的安全性。

(9)本实施例通过控制升压模块63的输出电压的大小，能够实现执行部件5(例如电机)的转速调节控制，使得用户可根据不同的手术需求设置合适的转动速度。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序由计算机执行以实现上述实施例的穿刺方法。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序由计算机执行以实现上述任一实施例的穿刺装置的控制方法。

本申请的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储计算机程序的有形介质，该计算机程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的计算机程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的计算机程序。计算机可读介质上包含的计算机程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种控制器，包括：

处理器；

存储器，与处理器通信连接；

至少一个计算机程序，被存储在存储器中并被配置为由处理器执行，至少一个计算机程序被配置用于：实现上述任一实施例提供的穿刺方法和/或穿刺装置的控制方法。

其中，处理器和存储器相通信连接，如通过总线相连。

处理器可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，通用处理器，DSP(Digital Signal Processor，数据信号处理器)，ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)，FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。

存储器可以是ROM(Read-Only Memory，只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM(random access memory，随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(Compact DiscRead-Only Memory，只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的计算机程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。

可选的，存储器用于存储执行本申请方案的应用计算机程序代码，并由处理器来控制执行。处理器用于执行存储器中存储的应用计算机程序代码，以实现本申请实施例提供的本申请任一实施例提供的穿刺方法和/或穿刺装置的控制方法。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (16)

1.一种穿刺装置，其特征在于，包括：

图像采集单元，用于采集穿刺过程的组织状态的图像；

图像处理显示单元，与所述图像采集单元电连接，用于将所述穿刺过程的组织状态的图像进行显示；

触发单元，用于接收外部输入的触发信号；

驱动单元，与所述图像处理显示单元、所述触发单元都电连接，用于根据所述触发信号，驱动执行部件进行穿刺操作，并将所述执行部件的工作状态输出至所述图像处理显示单元；所述驱动单元还用于根据所述图像处理显示单元输出的开关机信号，控制供电单元是否工作；

所述执行部件，与所述驱动单元电连接；

所述供电单元，与所述图像处理显示单元、所述驱动单元都电连接。

2.根据权利要求1所述的穿刺装置，其特征在于，所述图像处理显示单元包括：触发模块、数据存储模块、图像处理模块和显示模块；

所述触发模块，用于接收外部输入的触发信号；

所述数据存储模块，用于存储所述图像采集单元采集到的穿刺过程的组织状态的图像数据；

所述图像处理模块，与所述触发模块、所述数据存储模块、所述显示模块都电连接，用于根据所述触发信号和所述图像数据，控制所述显示模块进行图像显示和/或图像录像回放。

3.根据权利要求1所述的穿刺装置，其特征在于，所述供电单元包括：电池模块、升压模块和路径管理模块；

所述路径管理模块包括第一路径控制电路和第二路径控制电路；

所述电池模块、所述第一路径控制电路、所述升压模块和所述驱动单元依次电连接；

所述电池模块、所述第二路径控制电路和所述图像处理显示单元依次电连接；

所述第一路径控制电路，用于根据所述图像处理显示单元输出的第一开关控制信号，控制所述电池模块和所述升压模块的通断；

所述第二路径控制电路，用于根据所述图像处理显示单元输出的第二开关控制信号，控制所述电池模块和所述图像处理显示单元的通断；

所述升压模块，用于将所述电池模块输出的电压进行升压处理后供给所述驱动单元。

4.根据权利要求3所述的穿刺装置，其特征在于，所述电池模块包括：依次电连接的电池和急停开关；

所述急停开关，用于根据外部输入的急停开关信号，断开所述电池与所述路径管理模块之间的电连接，以停止给所述图像处理显示单元和所述驱动单元供电。

5.根据权利要求3所述的穿刺装置，其特征在于，所述升压模块包括：开关电路和升压电路；

所述开关电路，与所述第一路径控制电路、所述驱动单元都电连接，用于根据接收所述驱动单元输出的升压控制信号，执行闭合和断开操作；

所述升压电路，与所述开关电路、所述驱动单元都电连接，并包括升压芯片，所述升压电路用于将所述电池模块通过所述第一路径控制电路输出的电压进行升压处理后供给所述驱动单元。

6.根据权利要求5所述的穿刺装置，其特征在于，所述开关电路包括：

信号变换模块，与所述第一路径控制电路、所述驱动单元都电连接，用于将所述驱动单元输出的升压控制信号进行信号变换；

开关模块，与所述信号变换模块电连接，用于根据对所述升压控制信号进行信号变换后的信号，执行闭合和断开操作。

7.根据权利要求3所述的穿刺装置，其特征在于，所述供电单元还包括：

电量检测模块，与所述路径管理模块并联电连接，用于检测所述路径管理模块的所有路径上的总电流和所述电池模块的电池电压，并输出至所述图像处理显示单元；所述图像处理显示单元根据所述总电流和所述电池模块的电池电压，确定剩余可用电量并进行显示。

8.根据权利要求3所述的穿刺装置，其特征在于，所述驱动单元包括：信号转换模块，信号处理模块、驱动控制模块和电源控制模块；

所述信号转换模块，与所述触发单元电连接，用于识别所述触发单元输出的触发信号，并将所述触发信号进行隔离和电平转换后得到第一信号；

所述信号处理模块，与信号转换模块、所述驱动控制模块、所述图像处理显示单元都电连接，用于根据所述第一信号，输出第二信号给所述图像处理显示单元，并接收所述驱动控制模块的反馈信号；所述第一信号包括：正转信号、反转信号和空闲信号；所述第二信号包括：所述执行部件的正转状态信号、反转状态信号和空闲状态信号；所述图像处理显示单元根据所述第二信号显示所述执行部件的状态；

所述驱动控制模块，与所述触发单元、所述升压模块、所述执行部件都电连接，用于根据所述触发单元输出的触发信号和所述升压模块输出的电压，控制并驱动所述执行部件工作；

所述电源控制模块，与所述信号处理模块、所述升压模块都电连接，用于根据所述信号处理模块输出的升压控制信号，控制所述升压模块是否工作。

9.根据权利要求8所述的穿刺装置，其特征在于，

所述信号转换模块，与所述图像处理显示单元电连接，用于根据所述图像处理显示单元输出的第三开关控制信号，调整所述信号转换模块的工作状态。

10.根据权利要求9所述的穿刺装置，其特征在于，所述信号转换模块包括隔离电路；

所述隔离电路的输入端与所述触发单元电连接，所述隔离电路的输出端与所述信号处理模块、所述图像处理显示单元都电连接。

11.一种穿刺方法，其特征在于，应用于如权利要求1至10任一项所述的穿刺装置，包括：

当识别的触发单元输出的触发信号为穿刺信号时，控制并驱动执行部件正向转动，执行穿刺动作；

当识别的触发单元输出的触发信号为退出信号时，控制并驱动执行部件反向转动，执行退出动作；

当识别的触发单元输出的触发信号为无效信号时，控制并驱动执行部件不工作；所述无效信号为除所述穿刺信号和所述退出信号之外的信号；

当识别的触发单元输出的触发信号同时为穿刺信号和退出信号时，控制并驱动执行部件反向转动，执行退出动作。

12.一种穿刺装置的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至10任一项所述的穿刺装置，包括：

当图像处理显示单元输出开机信号时，控制供电单元工作。

13.根据权利要求12所述的穿刺装置的控制方法，其特征在于，所述供电单元包括升压模块；所述升压模块、所述驱动单元、所述执行部件依次电连接；

以及，所述当图像处理显示单元输出开机信号时，控制供电单元工作之后，包括：

输出电压调整信号给所述供电单元的升压模块，所述升压模块根据所述电压调整信号，调整输出的电压大小；

根据所述电压大小，控制所述执行部件的转动速度。

14.根据权利要求13所述的穿刺装置的控制方法，其特征在于，所述输出电压调整信号给所述供电单元的升压模块，所述升压模块根据所述电压调整信号，调整输出的电压大小，包括：

当所述电压调整信号为脉冲宽度调制信号时，调整所述脉冲宽度调制信号的占空比，所述升压模块根据作为反馈信号的调整占空比后的所述脉冲宽度调制信号，调整输出的电压的大小；

当所述电压调整信号为模拟电压信号时，调整所述模拟电压信号的高低，所述升压模块根据作为反馈信号的调整模拟电压高低后的所述模拟电压信号，调整输出的电压的大小；

当所述电压调整信号为多个电压开关信号时，调整所述多个电压开关信号的开关状态，所述升压模块根据所述升压模块的升压芯片的反馈引脚的总下拉电阻的阻值，调整输出的电压的大小。

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序由计算机执行以实现权利要求11所述的穿刺方法。

16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序由计算机执行以实现权利要求12至14中任一项所述的穿刺装置的控制方法。

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