CN116650096A - 基于组织自适应的电刀输出功率优化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种基于组织自适应的电刀输出功率优化方法，它包括如下步骤：S1，启动设备输出电信号作用于目标生物组织；S2采集目标生物组织产生的反馈信号，并计算阻抗值，根据检测到目标生物阻抗的阻抗值和组织‑阻抗映射表识别组织状态；S3调整输出的控制信号，输出最适合组织切割的功率强度的电信号；S4实时采集目标生物组织产生的反馈信号，调整输出控制信号；S5：在切割完成时，及时降低功率输出；本发明的有益效果为：根据反馈电信号计算目标生物组织阻抗，识别目标生物组织，根据设定值和识别到的目标生物组织，自动调整电功率输出，达到降低组织热损伤的收益。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别是一种基于组织自适应的电刀输出功率优化方法。
背景技术
随着腹腔镜手术的发展，高频电刀的应用越来越广。高频电刀利用高频、高压的交流电通过组织时产生的热效应，使组织气化和凝结，以达到切割和凝血的目的。
高频电刀切割组织时，会造成组织损伤，过量的热损伤会引起组织碳化，并产生大量的烟雾。引起过量的热损伤是因为现有的高频电刀虽然有采集反馈的电信号去控制恒功率输出，医生需要根据状态实时调整输出功率，为了保持较好的切割效果，设定的输出功率较高，对组织造成不必要的热损伤，碳化严重。在碳化过程中会产生大量的烟雾，影响医生操作视野。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种基于组织自适应的电刀输出功率优化方法，它通过组织阻抗自动识别目标组织状态，在不降低切割效果的同时，根据组织状态实时调整输出功率，有效降低切割过程产生的组织热损伤，避免产生碳化；减少碳化的同时降低了切割过程产生的烟雾，提高了手术视野清晰度。
本发明通过如下技术方案实现：1.基于组织自适应的电刀输出功率优化方法，其特征在于：它基于电刀的信号采集模块、信号发生和控制单元以及功率输出模块实现，它包括如下步骤：
步骤1，启动设备，信号发生和控制单元产生控制信号，驱动功率输出模块输出电信号，电信号作用于目标生物组织；
步骤2：信号采集模块或信号发生和控制单元实时采集目标生物组织产生的反馈信号，并计算目标生物组织的阻抗值，根据检测到目标生物阻抗的阻抗值和组织-阻抗映射表识别组织状态；
步骤3：信号发生和控制单元根据识别到的组织状态，调整输出的控制信号，驱动功率输出模块输出最适合组织切割的功率强度的电信号；
步骤4：信号采集模块实时采集目标生物组织产生的反馈信号，根据组织碳化阻抗关系，持续输出组织状态，信号发生和控制单元根据实时的组织状态信息，调整输出控制信号；
步骤5：若反馈信号大过阈值，则判定切割完成，信号采集模块所采用的反馈信号通知信号发生和控制单元，信号发生和控制单元接收到切割完成信号时，及时降低功率输出；
其中，步骤2中的阻抗值和组织-阻抗映射表为经动物实验，记录各种组织在电刀切割时的阻抗状态，同时记录各组织不同碳化程度对应的阻抗值而获得。
较之前技术而言，本发明的有益效果为：
1、根据反馈电信号计算目标生物组织阻抗，识别目标生物组织，根据设定值和识别到的目标生物组织，自动调整电功率输出，达到降低组织热损伤的收益。
2、有效降低目标组织热损伤，降低组织碳化程度，减少手术烟雾，提高手术视野。
附图说明
图1为本发明的工作流程图。
图2为本发明所述电刀的结构连接关系图。
具体实施方式
下面结合附图说明对本发明做详细说明：
如图1、2所示：基于组织自适应的电刀输出功率优化方法，它基于电刀的信号采集模块、信号发生和控制单元以及功率输出模块实现，它包括如下步骤：
步骤1，启动设备，信号发生和控制单元产生控制信号，驱动功率输出模块输出电信号，电信号作用于目标生物组织；
步骤2：信号采集模块或信号发生和控制单元实时采集目标生物组织产生的反馈信号，并计算目标生物组织的阻抗值，根据检测到目标生物阻抗的阻抗值和组织-阻抗映射表识别组织状态；
步骤3：信号发生和控制单元根据识别到的组织状态，调整输出的控制信号，驱动功率输出模块输出最适合组织切割的功率强度的电信号；
步骤4：信号采集模块实时采集目标生物组织产生的反馈信号，根据组织碳化阻抗关系，持续输出组织状态，信号发生和控制单元根据实时的组织状态信息，调整输出控制信号；
步骤5：若反馈信号大过阈值，则判定切割完成，信号采集模块所采用的反馈信号通知信号发生和控制单元，信号发生和控制单元接收到切割完成信号时，及时降低功率输出；
其中，步骤2中的阻抗值和组织-阻抗映射表为经动物实验，记录各种组织在电刀切割时的阻抗状态，同时记录各组织不同碳化程度对应的阻抗值而获得。
本发明中，信号采集模块、信号发生和控制单元以及功率输出模块均为现有技术，核心在于阻抗值的采集和判定。目前的实现方式主要是通过阶段阈值判断实现；而数据的材料主要通过动物实验获取。
这里阻抗值的采集和计算可放置在采集模块，或放置到信号发生和控制单元；主要通过电压、电流、相位进行阻抗计算；
需要说明的是，这里的采集模块以及信号发生和控制单元均可集成在一个MCU上；所以阻抗值的采集和判定实际是在MCU上完成的；实际操作的时候，需要对采集模块的数据进行分析计算，而后驱动信号发生和控制单元进行控制。
步骤5中，判定切割完成，主要也是通过阻抗值的变化。具体的说，组织切割完成后，阻抗值有非常明显的变化。
需要说明的是，这里电刀使用过程大都是基于单次切割的，如果出现此次切割未完成，下次重新开始后，相应的阻抗值与上次切割后的阻抗值一样；具体的说，组织的阻抗值与其失水和蛋白质变性程度相关，不同组织在初始切割时状态不同。只有在水分干燥+蛋白质变性到一定程度后，其阻抗值是接近的。
本发明还包括显示模块，通过显示模块识别目标组织状态，有效指示操作者当前的组织状态。可以通过显示模块提示组织是否切割完成，具体可以通过文字或图片显示。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.基于组织自适应的电刀输出功率优化方法，其特征在于：它基于电刀的信号采集模块、信号发生和控制单元以及功率输出模块实现，它包括如下步骤：
步骤1，启动设备，信号发生和控制单元产生控制信号，驱动功率输出模块输出电信号，电信号作用于目标生物组织；
步骤2：信号采集模块或信号发生和控制单元实时采集目标生物组织产生的反馈信号，并计算目标生物组织的阻抗值，根据检测到目标生物阻抗的阻抗值和组织-阻抗映射表识别组织状态；
步骤3：信号发生和控制单元根据识别到的组织状态，调整输出的控制信号，驱动功率输出模块输出最适合组织切割的功率强度的电信号；
步骤4：信号采集模块实时采集目标生物组织产生的反馈信号，根据组织碳化阻抗关系，持续输出组织状态，信号发生和控制单元根据实时的组织状态信息，调整输出控制信号；
步骤5：若反馈信号大过阈值，则判定切割完成，信号采集模块所采用的反馈信号通知信号发生和控制单元，信号发生和控制单元接收到切割完成信号时，及时降低功率输出；
其中，步骤2中的阻抗值和组织-阻抗映射表为经动物实验，记录各种组织在电刀切割时的阻抗状态，同时记录各组织不同碳化程度对应的阻抗值而获得。
2.根据权利要求1所述的基于组织自适应的电刀输出功率优化方法，其特征在于：它还包括显示模块，通过显示模块识别目标组织状态，有效指示操作者当前的组织状态。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117379172A (zh) * | 2023-12-12 | 2024-01-12 | 山东百多安医疗器械股份有限公司 | 一种智能手术电刀装置 |
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2023
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Cited By (2)
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| CN117379172A (zh) * | 2023-12-12 | 2024-01-12 | 山东百多安医疗器械股份有限公司 | 一种智能手术电刀装置 |
| CN117379172B (zh) * | 2023-12-12 | 2024-02-13 | 山东百多安医疗器械股份有限公司 | 一种智能手术电刀装置 |
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