一种肝胆外科止血器结构及方法

本技术涉及肝胆外科手术领域，尤其涉及一种肝胆外科止血器结构及方法。

背景技术：

1、肝胆外科手术中，割开一个切口，然后通过撑开器将切口撑开，医护人员通过切口在病患者的体内进行切除等操作，在手术的过程中，会存在突发的出血情况，需要及时的进行止血的操作。

2、现有技术公开号为cn109363746b的文献提供了一种多功能肝胆外科止血器，包括安装台，安装台的左右两侧对称的设置有调节移动槽，调节移动槽内从左往右等间距的设置有多个夹持调节装置，分别位于对称的调节槽内的夹持调节装置之间固定有止血器本体，安装台左右两侧的外壁上设置有执行调节装置。该发明可以解决现有肝胆外科手术医护人员利用止血器止血存在的需要医护人员根据患者伤口位置固定止血器进行止血，固定止血器时需要医护人员翻动患者身体，容易造成患者伤口出血、影响肝胆手术的效果、增加手术的难度，患者手术时的伤口不止一个时，单个医护人员不能同时对多个伤口固定止血器，需要多个医护人员配合，医护人员的劳动程度高，且止血效率低。

3、上述中的现有技术方案虽然通过现有技术的结构可以实现有关的有益效果，但是依然存在下列缺陷：1、不能及时快速的监测到出血的情况和确定出血部位。2、止血方式单一，不能根据不同的出血情况采用不同的止血策略。

4、鉴于此，我们提出了一种肝胆外科止血器结构及方法。

技术实现思路

1、1.要解决的技术问题。

2、本技术的目的在于提供一种肝胆外科止血器结构及方法，解决了上述背景技术中提出的技术问题，实现了通过机器学习的方法对肝胆外科手术过程中的出血情况进行监测；对出血位置和出血程度情况进行识别，并根据不同的出血程度情况制定不同的止血策略；可以通过止血组件对出血部位进行快速的止血，可以采用止血夹、电凝刀或止血粉的不同方式进行止血操作；可以通过多个止血组件对不同的出血部位同时进行止血的操作，提高工作效率，可以快速自动的进行止血的操作的技术效果。

3、2.技术方案。

4、本发明提供了一种肝胆外科止血器结构及方法，所述技术方案包括以下几个方面。

5、根据本技术实施例的一方面，提供了一种肝胆外科止血器结构，包括支撑架、齿环组件、止血组件、环绕驱动机构和出血异常情况监测机构。

6、支撑架上固定设置有齿环组件。

7、齿环组件由两个半圆形的齿环组成，两个半圆形的齿环插接固定设置在一起，然后通过铆钉连接进行固定。

8、齿环组件上可滑动的设置有若干止血组件。

9、止血组件上均固定设置有环绕驱动机构；环绕驱动机构与齿环组件啮合传动设置。

10、支撑架上固定设置有出血异常情况监测机构，出血异常情况监测机构对肝胆外科手术过程中的出血异常情况进行监测。

11、通过上述技术方案，将支撑架固定安装到手术床的上方；通过出血异常情况监测机构对肝胆外科手术过程中的出血异常情况进行监测。可通过环绕驱动机构带动止血组件在齿环组件上移动调整位置；然后通过止血组件对出血的部位进行止血的操作。

12、作为本发明一种可选方案，止血组件包括弧形滑动座、电机a、电动推杆a、l定位板、电机b、转板、凝血粉喷洒机构、电凝止血机构和止血夹推进机构。

13、弧形滑动座可滑动的设置在齿环组件上；弧形滑动座的下方开设有弧形槽；弧形滑动座上固定设置有电机a；电机a的输出端同轴固定设置有轴杆；轴杆上固定设置有电动推杆a。

14、电动推杆a的活动杆上固定设置有l定位板；l定位板上固定设置有电机b、电机b的输出端固定设置有转板；转板上固定设置有凝血粉喷洒机构、电凝止血机构和止血夹推进机构。

15、通过上述技术方案，通过电机a带动电动推杆a转动，使转板在竖直方向调节角度；通过电机b使转板在水平方向调节角度；通过凝血粉喷洒机构对出血部位喷洒凝血粉溶液进行止血；通过电凝止血机构对出血部位进行电凝止血；通过止血夹推进机构将止血夹夹持到出血部位进行止血。

16、作为本发明一种可选方案，凝血粉喷洒机构包括电动推杆b、药液储存筒、喷头和雾化泵。

17、电动推杆b固定设置在转板上；电动推杆b的活动杆上固定设置有药液储存筒；药液储存筒内装有凝血粉溶液；药液储存筒上固定设置有雾化泵；雾化泵的输出端连接有喷头；雾化泵的输入端设置在药液储存筒内。

18、药液储存筒上固定设置有吸液管；转板上固定设置有抽吸泵和废液收集箱；抽吸泵的输入端与吸液管5连通；抽吸泵的输出端与废液收集箱连通。

19、在这个技术方案中，启动电动推杆b带动药液储存筒移动，通过喷头和雾化泵将药液储存筒内的凝血粉溶液以雾化的方式喷洒到出血部位进行止血。

20、作为本发明一种可选方案，电凝止血机构包括电动推杆c和电凝刀；电动推杆c固定设置在转板上；电动推杆c的活动杆上固定设置有电凝刀。

21、通过上述技术方案，启动电动推杆c带动电凝刀移动到出血的部位，进行电凝止血。

22、作为本发明一种可选方案，止血夹推进机构包括电动推杆d、推进组件、止血夹；电动推杆d1固定设置在转板上；电动推杆d的活动杆上固定设置有推进组件；推进组件上磁吸设置有止血夹。

23、通过上述技术方案，通过电动推杆d带动推进组件移动，推进组件将止血夹夹持到出血部位进行止血。

24、作为本发明一种可选方案，推进组件包括固定板、电动推杆e、腰型推环、l转杆、转环和电磁铁；固定板上固定设置有电动推杆e；电动推杆e的活动杆上固定设置有腰型推环。

25、固定板上对称的可转动的设置有两个l转杆；l转杆上可呈一定角度转动的设置有转环，转环上固定设置有电磁铁；两个l转杆均与腰型推环滑动连接。

26、止血夹包括两个止血爪，两个止血爪转动铰接；两个止血爪的后端之间固定设置有弹簧；两个止血爪的后端外侧设置有圆磁块。

27、通过上述个技术方案，将止血夹放到两个电磁铁之间，两个电磁铁吸附在圆磁块上，启动电动推杆e带动腰型推环向后移动，腰型推环带动两个l转杆转动，l转杆带动转环和电磁铁转动，电磁铁挤压止血爪，使两个止血爪张开，夹持到出血部位；然后电磁铁取消对圆磁块的吸附，然后推进组件退回。

28、作为本发明一种可选方案，环绕驱动机构包括电机c和齿轮。

29、弧形滑动座上固定设置有电机c；电机c的输出端同轴固定设置有齿轮；齿轮与齿环组件啮合传动设置。

30、通过上述技术方案，启动电机c带动齿轮转动，使齿轮带动弧形滑动座齿环组件移动，从而使止血组件移动位置。

31、作为本发明一种可选方案，支撑架包括底杆、升降杆、伸缩板、定位环和卡座。

32、底杆上可上下滑动的设置有升降杆；升降杆为l型结构；定位环上对称的固定设置有两个伸缩板；伸缩板可滑动的设置在升降杆上；定位环上方固定设置有若干圆形支撑柱，齿环组件固定设置在圆形支撑柱上方。

33、底杆的下端固定设置有卡座。卡座和升降杆上螺纹配合设置有锁紧旋钮。

34、通过上述技术方案，将卡座固定到手术床的两侧，通过调整升降杆的高度实现对齿环组件的高度调整，通过移动伸缩板调整齿环组件的位置。

35、作为本发明一种可选方案，出血异常情况监测机构包括。

36、数据收集模块：大量收集肝胆外科手术创口的图像，包括不同的出血程度情况，并进行标注，分成训练集和测试集；作为参考样本；确保收集到的图像数据具有多样性和代表性，涵盖各种可能的出血情况和手术环境。采用专业的医学图像标注软件，确保标注的准确性和一致性。使用数据增强技术（如旋转、缩放、翻转等）来扩充数据集，提高模型的泛化能力。对数据进行标注，明确出血的程度（如轻微、小量、大量等）和位置。对图像进行预处理，如裁剪、缩放、归一化等，以适应cnn的输入要求。

37、图像采集模块：包括高清摄像头和激光测距仪，对肝胆外科手术的创口部位采集高清图像；采集到的图像中包括尺寸刻度；高清摄像头选择高分辨率、低畸变、快速响应的摄像头，确保图像质量。激光测距仪选用集成高精度的激光测距仪，为出血位置和尺寸提供准确的三维信息。配备可调节的光源，以适应不同的手术环境和出血情况。

38、图像预处理模块：对采集到的图像进行预处理，包括过滤去噪、灰度化、增强和二值化等；以便更好地提取出血区域的特征；提高图像质量。

39、出血异常情况监测模块：将特征提取后的图像与参考样本进行对比分析，及时的识别出创口出血的异常情况，并确定出血程度（例如：轻微出血、小量出血、大量出血等）。

40、出血位置定位模块：根据监测到的出血异常情况的图像，通过计算确定出血异常情况的位置和尺寸。

41、止血策略制定模块：根据出血情况的程度，确定采用相应的止血方案，包括止血夹、电凝刀、止血粉等；止血策略制定模块集成医学专家知识，建立止血策略专家系统。根据手术进展和出血情况，实时调整止血策略。

42、plc控制模块：为可编程控制模块；与出血异常情况监测模块、出血位置定位模块、止血策略制定模块、止血组件和环绕驱动机构网络连接。

43、人机交互界面：便医生操作和查看相关信息。

44、作为本发明一种可选方案，出血异常情况监测模块采用卷积神经网络模型（convolutional neural network, cnn）对异常情况进行识别，在肝胆外科止血器中提高出血异常情况识别的准确性。具体包括。

45、构建cnn模型：选择一个合适的cnn架构，如vgg、resnet、efficientnet等。根据任务需求调整模型的层数、卷积核大小、步长等参数。初始化模型参数，并设置合适的损失函数（如交叉熵损失）和优化器（如adam或sgd）。

46、特征提取：对预处理后的图像进行特征提取，提取的特征包括颜色、纹理和形状等；使用训练好的cnn模型对预处理后的图像进行特征提取。cnn的卷积层会自动学习并提取图像中的颜色、纹理、形状等特征。选择将全连接层之前的某一层（如卷积层或池化层）的输出作为特征向量。

47、特征优化：通过调整cnn模型的参数（如学习率、批处理大小等）来优化特征提取的效果。使用数据增强技术（如旋转、缩放、翻转等）来增加模型的泛化能力。使用正则化技术（如dropout、l1/l2正则化）来防止过拟合。

48、出血异常情况识别：将提取到的特征向量输入到分类器（如全连接层配合softmax激活函数）中进行出血异常情况的识别。通过训练集训练分类器，使其能够准确地区分不同的出血程度，对特征提取后的图像与参考样本进行对比分析。根据分类器的输出，确定出血的程度（如轻微出血、小量出血、大量出血等）。

49、进一步的，出血位置定位模块对出血位置定位，利用cnn模型中的特征图（featuremap）来定位出血位置。

50、通过分析特征图中激活值较高的区域，可以确定出血区域的大致位置。结合激光测距仪或红外热像仪等其他传感器数据，可以实现出血位置的三维定位。红外热像仪可以检测物体发出的红外辐射，并生成温度分布图像。在医疗领域，出血区域可能会因为血液循环变化而产生温度差异，因此红外热像仪可能有助于识别出血位置。

51、进一步的，止血策略制定模块对止血策略进行制定：根据识别出的出血程度和位置，制定相应的止血策略。可以使用止血夹、电凝刀、止血粉等不同的止血工具进行止血操作。

52、根据临床数据和医生反馈，不断优化止血策略。在实际应用中，根据医生的反馈和临床数据，持续优化和更新cnn模型和相关算法。引入新的技术和方法，如迁移学习、多模态数据融合等，以进一步提高识别的准确性和可靠性。

53、进一步的，出血位置定位模块通过三维定位的方法进行出血区域的尺寸测量;结合激光测距仪的数据，实现出血位置的三维定位。通过图像处理技术，准确测量出血区域的尺寸。具体包括。

54、三维定位：使用激光测距仪获取场景中各个点的距离数据，这些数据通常以点云的形式存在，代表场景中物体的三维位置。确保激光测距仪与图像处理系统之间的数据同步，以便能够对应同一时间点的图像和点云数据。

55、图像获取：通过摄像头或其他图像采集设备获取手术区域的二维图像。使用图像处理技术（如特征点匹配、投影等）将二维图像与激光测距仪获取的点云数据进行配准，使得图像中的像素点与点云中的点一一对应。在配准后的图像和点云数据中，根据出血区域在二维图像中的位置，找到对应的点云数据，从而确定出血位置的三维坐标。

56、尺寸测量：进行出血区域分割，使用图像分割技术（如阈值分割、区域生长、边缘检测等）将出血区域从背景中分离出来。这可以通过设置合适的阈值、利用区域生长算法或者检测边缘来实现。

57、特征提取：从分割出的出血区域中提取关键特征，如轮廓、面积、质心等。这些特征将用于后续的尺寸测量。

58、尺寸计算：对于二维尺寸，可以直接使用图像处理技术（如像素计数）计算出血区域的面积。对于三维尺寸，可以结合激光测距仪的点云数据，通过计算出血区域在三维空间中的投影面积或体积来实现。这可能需要使用点云处理算法，如基于体素的体积计算或基于拟合平面的面积计算。此为现有技术，在此不再赘述。

59、对测量结果进行精度评估，确保测量结果的准确性和可靠性。这可以通过与已知尺寸进行比较、多次测量取平均值、使用统计方法进行误差分析等方法实现。

60、本技术提供一种肝胆外科止血方法，包括以下步骤。

61、s1、将支撑架固定安装到手术床的上方，调整好齿环组件的高度和位置。

62、s2、在手术过程中，通过出血异常情况监测机构对肝胆外科手术过程中的出血异常情况进行监测。

63、s3、当出血异常情况监测机构监测到有出血的异常情况时，分析识别出血部位的位置和出血程度；制定出每个出血位置需采用的止血策略；针对每个出血部位采用止血夹、电凝刀或止血粉的方式进行止血操作。

64、s4、通过环绕驱动机构带动止血组件在齿环组件上移动调整到出血部位对应处。

65、s5、然后通过电机a和电机b调整止血组件的角度，通过电动推杆a调整止血组件的位置；使止血组件对准出血的部位。

66、s6、通过止血组件对出血的部位进行止血的操作；通过多个止血组件对不同的出血部位同时进行止血的操作，不同出血部位的止血方式可以不同。

67、3.有益效果。

68、本技术实施例提供的技术方案可以带来如下有益效果。

69、1、本发明通过机器学习的方法对肝胆外科手术过程中的出血情况进行监测。

70、2、通过血异常情况监测机构对出血位置和出血程度情况进行识别，并根据不同的出血程度情况制定不同的止血策略。

71、3、可以通过止血组件对出血部位进行快速的止血，可以采用止血夹、电凝刀或止血粉的不同方式进行止血操作。

72、4、可以通过多个止血组件对不同的出血部位同时进行止血的操作，提高工作效率，可以快速自动的进行止血的操作。