器械控制方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例在于提供一种器械控制方法及系统，属于医疗器械技术领域。包括建立至少包括目标器械的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系；确定控制设备的末端接触的目标器械的种类以及目标组织的种类；根据目标器械的种类、目标组织的种类以及预设对应关系，确定目标组织的第一受损程度阈值；在检测到目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值时，控制目标器械停止动作，或，控制目标器械回退至预设状态。可以对组织起到有效的保护作用，有效防止在手术机器人的自动或半自动操作下，因无法及时感知施加给组织的作用力而对组织造成意外损伤的情况。用力而对组织造成意外损伤的情况。用力而对组织造成意外损伤的情况。

【技术实现步骤摘要】
器械控制方法及系统


[0001]本专利技术实施例涉及医疗器械
，具体而言，涉及一种器械控制方法及系统。

技术介绍

[0002]在腹腔内的微创手术中，单孔腹腔镜是最前沿的微创手术。与传统的多孔腹腔镜手术相比，采用的是单切口、单通道的方式。此方式对患者造成的创伤更小、出血量更少，术后也更易恢复，使病人能够在更短的时间内下床自由活动，极大地减少了病人的痛苦。因为手术过程存在筷子效应，对医生的操作水平有很高的要求，需要医生进行大量的针对性的练习和丰富的临床经验。
[0003]目前在临床手术应用中，针对单孔腹腔镜微创手术，实现了手术机器人的应用。通过手术机器人准确控制手术器械走向，解决腹腔内微创手术中的“筷子效应”。
[0004]但是，由于手术机器人的机械动作无法感知手术器械的实际触碰力度，容易出现手术器械用力过大对病人身体组织造成伤害的情况，存在安全隐患。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种器械控制方法及系统，旨在解决手术机器人操作手术器械容易造成人体组织受伤的问题。
[0006]本专利技术实施例第一方面提供一种器械控制方法，应用于控制设备，控制设备的末端与目标器械的末端连接，目标器械作用于目标组织，方法包括：建立至少包括目标器械的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系；确定控制设备的末端连接的目标器械的种类；获取图像采集装置采集的目标组织的图像，并对图像进行识别，确定目标组织的种类；根据目标器械的种类、目标组织的种类以及预设对应关系，确定目标组织的第一受损程度阈值；在检测到目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值时，控制目标器械停止动作，或，控制目标器械回退至预设状态。
[0007]可选地，确定控制设备的末端连接的目标器械的种类，包括以下任一者：在控制设备安装有霍尔传感器，且不同种类的器械上对应安装不同位置组合的磁元件的情况下，通过霍尔传感器检测目标器械上的磁元件安装位置，获得目标器械的种类；在不同种类的器械输出不同大小的电平的情况下，读取目标器械输出的电平的大小，获得目标器械的种类；在控制设备上设置有存储器，存储器存储有器械的种类与标识之间的第一对应关系的情况下，读取目标器械的标识，根据读取的标识查询第一对应关系，获得目标器械的种类。
[0008]可选地，建立至少包括目标器械的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系，包括：在控制设备安装有应力感应器的情况下，控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，记录不同种类的组织在受损程度达到目标受损程度阈值时应力感应器测得的应力值；建立器械的种类、组织的种类以及目标受损程度阈值对应的应力值之间的第二对应关系；根据目标器械的种类、目标组织的种类以及预设对应关系，确定目标组织的第一受损程度阈值，包括：根据目标器械的种类和目标组织的种类，查询第二对应关系，确定目标组织的目标应力值；检测到目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值，包括：检测目标器械的当前应力值，在当前应力值达到目标应力值时，确定目标组织的当前受损程度达到目标受损程度阈值。
[0009]可选地，控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，记录不同种类的组织在受损程度达到目标受损程度阈值时应力感应器测得的应力值，包括：控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，并控制图像采集装置采集不同种类的组织在不同种类的器械作用下的图像；通过预先训练的损伤程度预测网络对不同种类的组织在不同种类的器械作用下的图像进行分析，确定不同种类的组织的当前受损程度所对应的量化值以及目标受损程度所对应的量化值；在检测到当前受损程度所对应的量化值与目标受损程度所对应的量化值一致时，获得当前应力感应器测得的应力值。
[0010]可选地，建立至少包括目标器械的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系，包括：控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，并控制图像采集装置采集不同种类的组织在不同种类的器械作用下的图像；通过预先训练的损伤程度预测网络对不同种类的组织在不同种类的器械作用下的图像进行分析，确定不同种类的组织的目标受损程度阈值；建立器械的种类、组织的种类以及目标受损程度阈值之间的第三对应关系；根据目标器械的种类、目标组织的种类以及预设对应关系，确定目标组织的第一受损程度阈值，包括：根据目标器械的种类和目标组织的种类，查询第三对应关系，确定目标组织的目标受损程度阈值，目标受损程度阈值包括目标组织的目标受损程度所对应的量化值；检测到目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值，包括：采集目标组织在目标器械作用下的当前图像，通过损伤程度预测网络对当前图像进行分析，确定目标组织的当前受损程度，在当前受损程度所对应的量化值与目标受损程度所对应的量化值一致时，确定目标组织的当前受损程度达到目标受损程度阈值。
[0011]可选地，控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，包括：
检测当前器械是否接触到当前组织；在检测到当前器械未接触到当前组织时，控制当前器械以第一运动参数值向当前组织运动；在当前器械运动的过程中，在检测到当前器械接触到当前组织时，控制当前器械以第二运动参数值运动，其中，第二运动参数值对应的速度小于第一运动参数值对应的速度。
[0012]可选地，方法还包括：根据目标器械的种类和目标组织的种类，确定目标组织的第二受损程度阈值，第二受损程度阈值不大于第一受损程度阈值；在检测到目标组织的当前受损程度达到第二受损程度阈值时，生成报警信号；控制报警装置输出报警信号对应的警报。
[0013]可选地，方法还包括：根据目标器械的种类和目标组织的种类，确定目标组织的第三受损程度阈值，第三受损程度阈值小于第一受损程度阈值；在目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值时，控制目标器械回退至预设状态，包括：在目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值时，控制目标器械反向动作，以从当前状态调整至预设状态，预设状态为使得目标组织的当前受损程度为第三受损程度阈值时目标器械的状态。
[0014]本专利技术实施例第二方面提供一种器械控制系统，至少包括控制设备和目标器械，目标器械连接在控制设备的末端，目标器械用于执行对目标组织施加作用力的动作，控制设备用于驱使目标器械动作；控制设备还用于执行本专利技术第一方面提供的器械控制方法。
[0015]可选地，包括应力感应器，控制设备内设置有牵拉钢丝和弹性梁，控制设备内的传动机构通过弹性梁与牵拉钢丝连接，应力感应器设置在弹性梁上；控制设备通过弹性梁对牵拉钢丝牵引，以控制目标器械动作；应力感应器与控制设备通信连接，应力感应器通过检测弹性梁的形变，获得目标器械对目标组织施加的应力。
[0016]本专利技术至少具有以下优点：本专利技术提供的器械控制方法，包括建立至少包括目标器械的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系；确定控制设备的末端接触的目标器械的种类以及目标组织的种类；根据目标器械的种类、目标组织的种类以及预设对应关系，确定目标组织的第一受损程度阈值；在检测到目标组织的当前受损程度达到第一受损程度阈值时，控制目标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种器械控制方法，其特征在于，应用于控制设备，所述控制设备的末端与目标器械的末端连接，所述目标器械作用于目标组织，所述方法包括：建立至少包括目标器械的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系；确定所述控制设备的末端连接的所述目标器械的种类；获取图像采集装置采集的所述目标组织的图像，并对所述图像进行识别，确定所述目标组织的种类；根据所述目标器械的种类、所述目标组织的种类以及所述预设对应关系，确定所述目标组织的第一受损程度阈值；在检测到所述目标组织的当前受损程度达到所述第一受损程度阈值时，控制所述目标器械停止动作，或，控制所述目标器械回退至预设状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述控制设备的末端连接的所述目标器械的种类，包括以下任一者：在所述控制设备安装有霍尔传感器，且不同种类的器械上对应安装不同位置组合的磁元件的情况下，通过所述霍尔传感器检测所述目标器械上的磁元件安装位置，获得所述目标器械的种类；在不同种类的器械输出不同大小的电平的情况下，读取所述目标器械输出的电平的大小，获得所述目标器械的种类；在所述控制设备上设置有存储器，所述存储器存储有器械的种类与标识之间的第一对应关系的情况下，读取所述目标器械的标识，根据读取的标识查询所述第一对应关系，获得所述目标器械的种类。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立至少包括目标器械的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系，包括：在所述控制设备安装有应力感应器的情况下，控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，记录不同种类的组织在受损程度达到目标受损程度阈值时所述应力感应器测得的应力值；建立器械的种类、组织的种类以及目标受损程度阈值对应的应力值之间的第二对应关系；所述根据所述目标器械的种类、所述目标组织的种类以及所述预设对应关系，确定所述目标组织的第一受损程度阈值，包括：根据所述目标器械的种类和所述目标组织的种类，查询所述第二对应关系，确定所述目标组织的目标应力值；所述检测到所述目标组织的当前受损程度达到所述第一受损程度阈值，包括：检测所述目标器械的当前应力值，在所述当前应力值达到所述目标应力值时，确定所述目标组织的当前受损程度达到所述第一受损程度阈值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，记录不同种类的组织在受损程度达到目标受损程度阈值时所述应力感应器测得的应力值，包括：控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，并控制图像采集装置采集不同种类的组
织在不同种类的器械作用下的图像；通过预先训练的损伤程度预测网络对所述不同种类的组织在不同种类的器械作用下的图像进行分析，确定不同种类的组织的当前受损程度所对应的量化值以及目标受损程度所对应的量化值；在检测到所述当前受损程度所对应的量化值与目标受损程度所对应的量化值一致时，获得当前所述应力感应器测得的应力值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立至少包括目标器械的种类、目标组织的种类以及目标受损程度阈值的预设对应关系，包括：控制不同种类的器械作用于不同种类的组织，并控制图像采集装置采集不同种类的组织在不同种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迎智，马晓忠，董先公，
申请(专利权)人：极限人工智能有限公司，
类型：发明
国别省市：