一种可吸收烟雾电刀及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种可吸收烟雾电刀，包括：壳体；吸烟管，其同轴固定设置在所述壳体内部，且一端与所述壳体一端平齐，另一端穿出所述壳体；网片，其为圆环片，且固定设置在与所述壳体一端平齐的所述吸烟管上；电连接片，其设置在靠近所述空腔圆柱结构的所述空腔圆环柱结构一侧中心；刀头，其插入所述壳体一端，并伸入所述空腔圆环柱结构内，与所述空腔圆环柱结构螺纹连接，且所述刀头与所述电连接片接触；烟雾收集瓶，其与所述吸烟管连通，用于收集烟雾；负压泵，其设置在所述烟雾吸收瓶内，用于产生负压吸收烟雾。本发明专利技术提供一种可吸收烟雾电刀的控制方法，基于模糊控制确定刀头处的烟雾的吸收流速，稳定控制刀头处的烟雾吸收，保证视野清晰。

An absorbing smoke electric knife and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种可吸收烟雾电刀及其控制方法
本专利技术涉及医疗器械
，更具体的是，本专利技术涉及一种基可吸收烟雾电刀及其控制方法。
技术介绍
高频电刀(高频手术器)是一种取代机械手术刀进行组织切割的电外科器械。它通过有效电极尖端产生的高频高压电流与肌体接触时对组织进行加热，实现对肌体组织的分离和凝固，从而起到切割和止血的目的。然而，在腔镜微创手术时，电凝刀、电钩和超声刀产生大量烟雾，因为在密闭空间内，烟雾难以散去，首先影响手术视野，影响手术进行速度，也有可能造成手术失误。其次，烟雾进入手术室空气，造成污染，同时威胁手术人员的健康。中国专利技术专利201610185271.8公开一种吸烟电刀，主要包括“电刀本体、吸烟管和设置在吸烟管外的壳体”，实现了吸烟电刀内的吸烟管转动自然并且吸烟管在轴向上可以微调，但是主要解决的问题是如何实现吸烟管的旋转。中国技术专利201420797732.3公开一种长度可调的吸烟管以及吸烟电刀，其吸烟管包括过渡连接管、插接在过渡连接管内调整管、设在调整管端部的吸烟嘴以及用于调整调整管在所述过渡连接管内轴向位置以实现吸烟管长度调整的调节部，仅仅是实现了吸烟管长度的调节。上述现有技术均具有如下缺陷：吸烟管如何进行吸烟并没有说明，并且也不能控制烟雾吸收程度，然而吸烟的程度需要精确控制，吸力过大造成手术附近负压过大，影响手术精度，而吸力过小则不能高效吸烟，仍然影响手术视野，影响手术进行速度，甚至可能造成手术失误。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是设计开发了一种可吸收烟雾电刀，通过设置由吸烟管，将烟雾吸收至烟雾收集瓶内，既保证视野清晰，还能避免空气污染。本专利技术的另一个目的是设计开发了一种可吸收烟雾电刀的控制方法，基于模糊控制确定刀头处的烟雾的吸收流速，稳定控制刀头处的烟雾吸收，保证视野清晰。本专利技术还能精确控制负压泵的转速，并对负压泵转速进行校正，精确控制刀头处的烟雾吸收。本专利技术提供的技术方案为：一种可吸收烟雾电刀，包括：壳体；以及吸烟管，其同轴固定设置在所述壳体内部，且一端与所述壳体一端平齐，另一端穿出所述壳体；其中，所述吸烟管一端为空腔圆环柱结构，另一端为空腔圆柱结构，且所述空腔圆柱结构与所述空腔圆环柱结构连通，靠近所述空腔圆柱结构的所述空腔圆环柱结构一端的内壁面设置有内螺纹；多个隔板，其周向均匀设置在所述空腔圆环柱结构的空腔内；网片，其为圆环片，且固定设置在与所述壳体一端平齐的所述吸烟管上；电连接片，其设置在靠近所述空腔圆柱结构的所述空腔圆环柱结构一侧中心；刀头，其插入所述壳体一端，并伸入所述空腔圆环柱结构内，与所述空腔圆环柱结构螺纹连接，且所述刀头与所述电连接片接触；烟雾收集瓶，其与所述吸烟管连通，用于收集烟雾；负压泵，其设置在所述烟雾吸收瓶内，用于产生负压吸收烟雾。优选的是，还包括：端盖，其为圆环形结构，且与所述壳体一端螺纹连接；多个圆形孔，其均匀设置在所述端盖上；其中，所述端盖的内径小于所述空腔圆环柱结构的内径。优选的是，还包括：橡胶垫，其为圆环柱结构，且同轴固定设置在所述空腔圆环柱结构中部，用于缓冲固定所述刀头；挡块，其为圆环形结构，且固定设置在靠近所述壳体一端的所述刀头上，所述挡块位于所述空腔圆环柱结构内且与所述端盖接触；其中，所述挡块的外径大于所述端盖的内径。优选的是，还包括：止回阀，其设置在所述烟雾收集瓶与所述吸烟管连通处。优选的是，还包括：烟雾传感器，其设置在所述壳体一端，用于检测所述刀头处的烟雾浓度；转速传感器，其设置在所述负压泵上，用于检测所述负压泵的转速；电压传感器，其设置在所述电连接片上，用于检测所述刀头上的电压大小；控制器，其与所述烟雾传感器、转速传感器、电压传感器和负压泵连接，用于接收所述烟雾传感器、转速传感器和电压传感器的检测数据，并控制所述负压泵工作。一种可吸收烟雾电刀的控制方法，包括模糊控制器：将刀头上的电压大小Vt和刀头处的烟雾浓度Ct输入模糊控制器，所述模糊控制器中刀头上的电压大小Vt和刀头处的烟雾浓度Ct分为7个等级；模糊控制器输出烟雾的吸收流速vQ，输出分为7个等级；所述刀头上的电压大小Vt的模糊论域为[0,1]，其量化因子为650；所述刀头处的烟雾浓度Ct的模糊论域为[0,1]，定量化因子为500；输出烟雾的吸收流速vQ的模糊论域为[0,1]，定量化因子为60；输入和输出的模糊集为{NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}。优选的是，还包括模糊PID控制器：输入第i个吸收过程的刀头处的理想烟雾浓度和实际烟雾浓度Ct的偏差e、偏差变化率ec，输出PID的比例系数、比例积分系数和微分系数，比例系数、比例积分系数和微分系数输入模糊PID控制器进行烟雾的吸收流速vQ的误差补偿控制。优选的是，所述刀头处的理想烟雾浓度和实际烟雾浓度Ct的偏差e的模糊论域为[-1,1]，定量化因子为10；所述偏差变化率ec的模糊论域为[-1,1]，定量化因子为3；所述输出PID的比例系数的模糊论域为[-1,1]，其定量化因子为0.1；比例积分系数的模糊论域为[-1,1]，其定量化因子为0.1；微分系数的模糊论域为[-1,1]，其定量化因子为0.0001；所述偏差e和偏差变化率ec分为7个等级；所述输出PID的比例系数、比例积分系数和微分系数分为7个等级；所述模糊PID控制器的输入和输出的模糊集为{NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}。优选的是，根据所述烟雾的吸收流速vQ控制负压泵的转速满足：其中，nQ为负压泵的转速，n0为负压泵的基础转速，ΔP0为负压泵转速为n0时产生的负压，π为圆周率，l1为空腔圆环柱结构的轴向长度，，l2为空腔圆柱结构的轴向长度，r2为空腔圆柱结构的外径，r1为空腔圆环柱结构的内径，r为负压泵的扇叶半径。优选的是，还包括：对所述负压泵的转速进行校正：其中，η为负压泵的工作效率。本专利技术所述的有益效果：(1)本专利技术设计开发的可吸收烟雾电刀，通过设置由吸烟管，将烟雾吸收至烟雾收集瓶内，既保证视野清晰，还能避免空气污染。(2)本专利技术设计开发的可吸收烟雾电刀的控制方法，基于模糊控制确定刀头处的烟雾的吸收流速，还能精确控制负压泵的转速，并对负压泵转速进行校正，稳定控制刀头处的烟雾吸收，保证视野清晰。附图说明图1为本专利技术所述温控超声检查床的结构示意图。图2为本专利技术所述吸烟管的结构示意图。图3为本专利技术所述的模糊控制器和模糊PID控制器的示意图。图4为本专利技术所述模糊控制器的输入刀头上的电压大小Vt的隶属度函数图。图5为本专利技术所述模糊控制器的输入刀头处的烟雾浓度Ct的隶属度函数图。图6为本专利技术所述模糊控制器的输出烟雾的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可吸收烟雾电刀，其特征在于，包括：/n壳体；以及/n吸烟管，其同轴固定设置在所述壳体内部，且一端与所述壳体一端平齐，另一端穿出所述壳体；/n其中，所述吸烟管一端为空腔圆环柱结构，另一端为空腔圆柱结构，且所述空腔圆柱结构与所述空腔圆环柱结构连通，靠近所述空腔圆柱结构的所述空腔圆环柱结构一端的内壁面设置有内螺纹；/n多个隔板，其周向均匀设置在所述空腔圆环柱结构的空腔内；/n网片，其为圆环片，且固定设置在与所述壳体一端平齐的所述吸烟管上；/n电连接片，其设置在靠近所述空腔圆柱结构的所述空腔圆环柱结构一侧中心；/n刀头，其插入所述壳体一端，并伸入所述空腔圆环柱结构内，与所述空腔圆环柱结构螺纹连接，且所述刀头与所述电连接片接触；/n烟雾收集瓶，其与所述吸烟管连通，用于收集烟雾；/n负压泵，其设置在所述烟雾吸收瓶内，用于产生负压吸收烟雾。/n

【技术特征摘要】
1.一种可吸收烟雾电刀，其特征在于，包括：
壳体；以及
吸烟管，其同轴固定设置在所述壳体内部，且一端与所述壳体一端平齐，另一端穿出所述壳体；
其中，所述吸烟管一端为空腔圆环柱结构，另一端为空腔圆柱结构，且所述空腔圆柱结构与所述空腔圆环柱结构连通，靠近所述空腔圆柱结构的所述空腔圆环柱结构一端的内壁面设置有内螺纹；
多个隔板，其周向均匀设置在所述空腔圆环柱结构的空腔内；
网片，其为圆环片，且固定设置在与所述壳体一端平齐的所述吸烟管上；
电连接片，其设置在靠近所述空腔圆柱结构的所述空腔圆环柱结构一侧中心；
刀头，其插入所述壳体一端，并伸入所述空腔圆环柱结构内，与所述空腔圆环柱结构螺纹连接，且所述刀头与所述电连接片接触；
烟雾收集瓶，其与所述吸烟管连通，用于收集烟雾；
负压泵，其设置在所述烟雾吸收瓶内，用于产生负压吸收烟雾。


2.如权利要求1所述的可吸收烟雾电刀，其特征在于，还包括：
端盖，其为圆环形结构，且与所述壳体一端螺纹连接；
多个圆形孔，其均匀设置在所述端盖上；
其中，所述端盖的内径小于所述空腔圆环柱结构的内径。


3.如权利要求2所述的可吸收烟雾电刀，其特征在于，还包括：
橡胶垫，其为圆环柱结构，且同轴固定设置在所述空腔圆环柱结构中部，用于缓冲固定所述刀头；
挡块，其为圆环形结构，且固定设置在靠近所述壳体一端的所述刀头上，所述挡块位于所述空腔圆环柱结构内且与所述端盖接触；
其中，所述挡块的外径大于所述端盖的内径。


4.如权利要求1、2或3所述的可吸收烟雾电刀，其特征在于，还包括：
止回阀，其设置在所述烟雾收集瓶与所述吸烟管连通处。


5.如权利要求4所述的可吸收烟雾电刀，其特征在于，还包括：
烟雾传感器，其设置在所述壳体一端，用于检测所述刀头处的烟雾浓度；
转速传感器，其设置在所述负压泵上，用于检测所述负压泵的转速；
电压传感器，其设置在所述电连接片上，用于检测所述刀头上的电压大小；
控制器，其与所述烟雾传感器、转速传感器、电压传感器和负压泵连接，用于接收所述烟雾传感器、转速传感器和电压传感器的检测数据，并控制所述负压泵工作。


6.一种可吸收烟雾电刀的控制方法，其特征在于，包括模糊控制器：
将...

【专利技术属性】
技术研发人员：李睿东，
申请(专利权)人：华中科技大学同济医学院附属协和医院，
类型：发明
国别省市：湖北;42