电外科设备及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电外科设备及其控制方法，该电外科设备包括生物组织电信号采集器、控制器和气流量占空比调节单元，生物组织电信号采集器设置于电极前端；控制器与所述生物组织电信号采集器相连，控制器获取生物组织电信号采集器采集的信号并判断所述信号是否处于最优治疗效果对应的预设区间内；当控制器监测到的生物组织电信号小于或等于所述预设区间的最小值时，控制器将气流量的占空比减小，当采集到的生物组织的电信号大于或等于预设区间最大值时，关闭气流输出。本发明专利技术通过氩气流量占空比的调节，实现输出能量的控制，既节约了氩气的用量，又不需要控制电压、电流和功率，简化了控制流程，提高了控制的可靠性和安全性。

Electrical surgical equipment and its control method

【技术实现步骤摘要】
电外科设备及其控制方法
本专利技术涉及电外科设备
，特别涉及一种电外科设备及其控制方法。
技术介绍
APC(Argonplasmacoagulation，氩等离子凝固术)凝血的基本作用是以惰性气体(例如氩气)喷射气流吹去局部积血显露出血的血管，电极激发放电完成氩气电离，传导高频电流至组织产生热效应，从而达到凝血或组织失活的治疗效果，最适用于敏感组织的创面渗血和小血管的凝血和灭活组织。在使用APC止血时特别强调“非接触”要点，因APC止血须先使氩气电离激发，所以应先靠近组织激发氩气电离成氩等离子进行电凝后，缓慢远离组织，此时热损伤更小，鉴于上述原因，APC对重要神经表面的凝血或灭活更具优势。CN103417292A中公开了一种电外科模拟系统，实现恒压模式或恒功率模式的输出，恒压模式是指电外科模拟系统输出波形的电压峰峰值恒定，恒功率模式是指电外科模拟系统输出的功率值恒定。恒定电压或者恒定功率很容易因为氩等离子携带能量持续在某一个小范围形成碳化、焦痂或热损伤深度增大的情况。CN201320827606.3中通过用户调节一个或多个能量输送参数(例如，功率、电流、电压、能量等)实现强度的调节。目前，还没有通过氩气流量调节实现能量输出控制的方案。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种电外科设备及其控制方法。为了实现本专利技术的上述目的，根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种电外科设备，包括带有惰性气体喷嘴的电极及与所述电极连接的能量发生器，还包括:生物组织电信号采集器,所述生物组织电信号采集器包括生物组织阻抗采集器、生物组织温度采集器，生物组织含水量采集器中的至少一个或它们的任意组合，所述生物组织电信号采集器设置于电极前端；控制器，所述控制器与所述生物组织电信号采集器相连，控制器获取生物组织电信号采集器采集的信号并判断所述信号是否处于最优治疗效果对应的预设区间内；气流量占空比调节单元，所述气流量占空比调节单元与控制器连接，当控制器监测到的生物组织电信号等于所述预设区间的最小值或者比预设区间的最小值小且两者之差在阈值范围之内时，控制器将气流量的占空比减小；当采集到的生物组织的电信号大于预设区间最小值且小于预设区间最大值时，维持气流量的占空比不变，当采集到的生物组织的电信号大于或等于预设区间最大值时，关闭气流输出。本专利技术的电外科设备相对于传统的APC，本专利技术是可以控制的脉冲性能量，在单位时间内传递到组织的能量也可以控制，能量给的多少与设计的脉冲占空比成正比例关系；达到热损伤深度的调节控制。本专利技术通过氩气流量占空比的调节，实现输出能量的控制，既节约了氩气的用量，又不需要控制电压、电流和功率，简化了控制流程，提高了控制的可靠性和安全性。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述预设区间的设置方法为：采集多个临床数据，所述临床数据包括临床治疗效果及其对应的生物组织电信号数据，所述临床治疗效果具有治疗效果等级；将临床数据分为训练集、测试集和验证集；建立机器学习模型，利用训练集拟合模型，利用验证集找出最优的模型组合，利用验证集对模型进行验证，得到同一生物组织电信号的不同区间或者几种生物组织电信号的不同区间的组合对应的治疗效果等级。从而获取不同治疗效果等级对应的电信号区间。为了实现本专利技术的上述目的，根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种电外科设备控制方法，其包括如下步骤：S1，电外科设备点火，控制器判断是否是第一次点火，当是第一次点火时，电外科设备以第一电压值将惰性气体激发成离子形成电流回路，且电极与组织的空气距离保持在预先设定能够激发形成电流回路范围内，如果不是第一次点火，则执行步骤S2；S2，在点火间隙，位于电极前端的生物组织电信号采集器接触处理的生物组织，采集生物组织电信号并传输给控制器；S3，控制器获取生物组织电信号采集器采集的信号并判断所述信号是否处于最优治疗效果对应的预设区间内；S4，当控制器监测到的生物组织电信号等于所述预设区间的最小值或者比预设区间的最小值小且两者之差在阈值范围之内，则控制器将气流量的占空比减小，依据新调整的占空比点火，并返回步骤S2；当采集到的生物组织的电信号大于预设区间最小值且小于预设区间最大值时，维持气流量的占空比不变并点火，并返回步骤S2；当采集到的生物组织的电信号大于或等于预设区间最大值时，关闭气流输出。本专利技术通过惰性气体气流量占空比的调节，实现输出能量的控制，既节约了惰性气体的用量，又不需要控制电压、电流和功率，简化了控制流程，提高了控制的可靠性和安全性。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术一种优选实施方式中电外科设备的结构示意图；图2是本专利技术一种优选实施方式中电外科设备控制方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述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元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本专利技术提供了一种电外科设备，其包括带有惰性气体喷嘴的电极及与该电极连接的能量发生器，具体结构可以采用现有的具有氩等离子凝固术的电外科设备结构。下面以设备采用氩气为例进行说明。该电外科设备还包括生物组织电信号采集器，控制器和气流量占空比调节单元。生物组织电信号采集器包括生物组织阻抗采集器、生物组织温度采集器，生物组织含水量采集器中的至少一个或它们的任意组合，生物组织电信号采集器设置于电极前端，具体可并列设置。生物组织阻抗采集器可采用生物阻抗传感器、生物组织温度采集器可采用生物温度传感器、生物组织含水量采集器可采用组织水分的近红外检测装置。控制器与所述生物组织电信号采集器相连，控制器获取生物组织电信号采集器采集的信号并判断所述信号是否处于最优治疗效果对应的区间内。所述预设区间的设置方法为：采集多个临床数据，所述临床数据包括临床治疗效果及其对应的生物组织电信号数据，所述临床治疗效果具有治疗效果等级，例如设置优、中、差等。可根据热损伤深度、结痂，碳化、止血等的效果进行设置。例如热损伤深度浅、无结痂，无碳化、止血的情况为优级治疗效果；热损伤深度深、有结痂，有碳化、有出血中两种情况的为差级治疗效果；位于优与差之间的为中级治疗效果。将临床数据分为训练集、测试集和验证集。建立机器学习模型(具体可采用随机森林，或深度学习等模型)，利用训练集拟合模型，利用验证集找出最优的模型组合，利用验证集对模型进行验证，得到同一生物组织电信号的不同区间或者几种生物组织电信号的不同区间的组合对应的治疗效果等级。根据治疗效果等级获得其对应的生物组织电信号区间。气流量占空比调节单元与控制器连接，当控制器监测到的生物组织电信号等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电外科设备，包括带有惰性气体喷嘴的电极及与所述电极连接的能量发生器，其特征在于，还包括:生物组织电信号采集器,所述生物组织电信号采集器包括生物组织阻抗采集器、生物组织温度采集器，生物组织含水量采集器中的至少一个或它们的任意组合，所述生物组织电信号采集器设置于电极前端；控制器，所述控制器与所述生物组织电信号采集器相连，控制器获取生物组织电信号采集器采集的信号并判断所述信号是否处于最优治疗效果对应的预设区间内；气流量占空比调节单元，所述气流量占空比调节单元与控制器连接，当控制器监测到的生物组织电信号等于所述预设区间的最小值或者比预设区间的最小值小且两者之差在阈值范围之内时，控制器将气流量的占空比减小；当采集到的生物组织的电信号大于预设区间最小值且小于预设区间最大值时，维持气流量的占空比不变；当采集到的生物组织的电信号大于或等于预设区间最大值时，关闭气流输出。

【技术特征摘要】
1.一种电外科设备，包括带有惰性气体喷嘴的电极及与所述电极连接的能量发生器，其特征在于，还包括:生物组织电信号采集器,所述生物组织电信号采集器包括生物组织阻抗采集器、生物组织温度采集器，生物组织含水量采集器中的至少一个或它们的任意组合，所述生物组织电信号采集器设置于电极前端；控制器，所述控制器与所述生物组织电信号采集器相连，控制器获取生物组织电信号采集器采集的信号并判断所述信号是否处于最优治疗效果对应的预设区间内；气流量占空比调节单元，所述气流量占空比调节单元与控制器连接，当控制器监测到的生物组织电信号等于所述预设区间的最小值或者比预设区间的最小值小且两者之差在阈值范围之内时，控制器将气流量的占空比减小；当采集到的生物组织的电信号大于预设区间最小值且小于预设区间最大值时，维持气流量的占空比不变；当采集到的生物组织的电信号大于或等于预设区间最大值时，关闭气流输出。2.根据权利要求1所述的电外科设备，其特征在于，所述预设区间的设置方法为：采集多个临床数据，所述临床数据包括临床治疗效果及其对应的生物组织电信号数据，所述临床治疗效果具有治疗效果等级；将临床数据分为训练集、测试集和验证集；建立机器学习模型，利用训练集拟合模型，利用验证集找出最优的模型组合，利用验证集对模型进行验证，得到同一生物组织电信号的不同区间或者几种生物组织电信号的不同区间的组合对应的治疗效果等级，获得最优等级治疗效果对应的生物组织电信号区间。3.一种电外科设备控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，电外科设备点火，控制器判断是否是第一次点火，当是第一次点火时，电外科设...

【专利技术属性】
技术研发人员：王了，潘咏涛，张德超，徐松，胡中意，
申请(专利权)人：重庆金山医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50