一种基于滑动窗口的超声刀切割组织结束反馈控制方法与流程

本发明涉及医疗器械，特别涉及一种基于滑动窗口的超声刀切割组织结束反馈控制方法。

背景技术：

1、超声刀工作时换能器在超声电源的驱动下产生高频机械振动，由高频交流电能转换为机械能，再经变幅杆的振幅放大，超声能量传递到刀头部分，进而通过接触作用于生物组织以实现组织切除和血管止血等。由于超声刀系统是恒流系统，当组织被切断后系统处于空载状态，此时若继续激发刀头，高功率恒流运行对刀头损伤较大，从而增大下一次切割发生粘连的概率。

2、基于此，现有的技术方案进行了相应的改进，但约束条件存在不足。例如：通过阻抗等曲线图或者仅通过频率变化进行结束点判断时，识别的单独曲线及变化值比较单一，精确度较低，有很可能会出现误判操作。再例如运用机器学习识别，该算法设计复杂且不易操作，同时机器学习伴有偶尔收敛的情况，不经过大量数据的训练，难以保证其准确性。因此，在超声刀组织切割结束点判断时，既需要设定足够的测量标准保证数据的全面，也需要合理的措施去进一步提高超声刀组织切割结束点判断的精确性，防止误判操作。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于滑动窗口的超声刀切割组织结束反馈控制方法。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于滑动窗口的超声刀切割组织结束反馈控制方法，包括如下步骤：

3、s1、在超声刀开始进行组织切割时建立至少两个滑动窗口，分别记录时间段内电压值、功率值；

4、s2、当滑动窗口内没有空值，所有滑动窗口同时识别窗口内电压值减低次数是否达到阈值；当其中任意一个滑动窗口达到阈值，则该滑动窗口执行下一步操作；若均达不到阈值，间隔时间t后再次执行s2步骤；

5、s3、滑动窗口识别电压值减低平均值是否达到阈值，当其中任意一个滑动窗口达到阈值，则该滑动窗口执行下一步操作，若均达不到阈值，间隔时间t后执行s2步骤;

6、s4、滑动窗口识别功率减低次数是否达到阈值，当其中任意一个滑动窗口达到阈值，则该滑动窗口执行下一步操作，若均达不到阈值，间隔时间后t执行s2步骤;

7、s5、滑动窗口识别功率减低平均值是否达到阈值，当其中任意一个滑动窗口达到阈值，则该滑动窗口执行下一步操作，若均达不到阈值，间隔时间t后执行s2步骤;

8、s6、在s5中其中任意一个滑动窗口达到相应阈值时，则识别到组织切割结束点，系统自动减小电流输出，流程结束。

9、作为本发明的进一步改进，所述滑动窗口相对于一个时间段，并分为短时监测窗口和长时监测窗口。

10、作为本发明的进一步改进，所述短时监测窗口与长时监测窗口分别至少设置一个。

11、作为本发明的进一步改进，所述短时监测窗口对超声刀切割短时间内的功率、电压变化进行监测，并判断是否达到组织切割结束要求；所述长时监测窗口在宏观上对超声刀切割时的功率、电压变化进行检测，防止误识别并判断是否达到组织切割结束要求。

12、作为本发明的进一步改进，所述短时监测窗口范围内可实时容纳20ms-50ms数据；所述长时监测窗口范围内可实时容纳120ms -200 ms数据。

13、作为本发明的进一步改进，所述短时监测窗口与长时监测窗口进行数据刷新时，每1ms过滤一条数据。

14、本发明的有益效果是：

15、1.本发明公开了一种基于滑动窗口的超声刀切割组织结束反馈控制方法，通过建立多个滑动窗口，并分设短时监测窗口和长时监测窗口，分别对短时间、长时间内功率、电压变化进行检测判断是否达到组织切割结束要求，极大地提高了组织切割结束识别的准确性，增强了超声刀系统组织反馈算法的稳定性。

16、2.通过在超声刀组织切割过程中施加四个判断节点，即电压值减低次数、电压值减低平均值、功率减低次数和功率减低平均值，每一个判断节点都可以快速响应，进一步得把控了组织切割结束识别点，可有效得防止误判误识别。

技术特征：

1.一种基于滑动窗口的超声刀切割组织结束反馈控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于滑动窗口的超声刀切割组织结束反馈控制方法，其特征在于，所述滑动窗口相对于一个时间段，并分为短时监测窗口和长时监测窗口。

3.根据权利要求2所述的基于滑动窗口的超声刀切割组织结束反馈控制方法，其特征在于，所述短时监测窗口与长时监测窗口分别至少设置一个。

4.根据权利要求2所述的基于滑动窗口的超声刀切割组织结束反馈控制方法，其特征在于，所述短时监测窗口对超声刀切割短时间内的功率、电压变化进行监测，并判断是否达到组织切割结束要求；所述长时监测窗口在宏观上对超声刀切割时的功率、电压变化进行检测，防止误识别并判断是否达到组织切割结束要求。

5.根据权利要求2所述的基于滑动窗口的超声刀切割组织结束反馈控制方法，其特征在于，所述短时监测窗口范围内可实时容纳20ms-50ms数据；所述长时监测窗口范围内可实时容纳120ms -200 ms数据。

6.根据权利要求3-5任意一项所述的基于滑动窗口的超声刀切割组织结束反馈控制方法，其特征在于，所述短时监测窗口与长时监测窗口进行数据刷新时，每1ms过滤一条数据。

技术总结
本发明涉及医疗器械技术领域，具体公开了一种基于滑动窗口的超声刀切割组织结束反馈控制方法，通过建立多个滑动窗口，并分设短时监测窗口和长时监测窗口，分别对短时间、长时间内功率、电压变化进行检测判断是否达到组织切割结束要求，极大地提高了组织切割结束识别的准确性，增强了超声刀系统组织反馈算法的稳定性。同时在超声刀组织切割过程中施加四个判断节点，即电压值减低次数、电压值减低平均值、功率减低次数和功率减低平均值，每一个判断节点都可以快速响应，进一步得把控了组织切割结束识别点，可有效得防止误判误识别。

技术研发人员：刘艳斌,薛世超,邓柳健,钟颍,王娜,王国胜
受保护的技术使用者：河南省驼人医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12