超声刀自动化标检系统和方法技术方案

技术编号:34261772 阅读:31 留言:0更新日期:2022-07-24 13:59
本发明专利技术公开了一种超声刀自动化标检系统和方法。超声刀自动化标检系统包括激光测振仪和控制器;所述控制器包括控制模块和正弦激励模块;所述正弦激励模块用于基于驱动电流产生固定频率的正弦激励信号以驱动超声刀的刀头振动;所述激光测振仪用于测量所述超声刀刀头的输出振幅并基于所述输出振幅生成反馈电压;所述控制模块与所述正弦激励模块和所述激光测振仪电连接,所述控制模块用于基于所述反馈电压确定所述超声刀刀头的输出振幅,并基于所述输出振幅与预设振幅的偏差确定所述驱动电流,以使所述输出振幅与预设振幅的偏差小于预设偏差。通过采用上述方案,实现逐台标定又降低标定的难度和时间的效果。低标定的难度和时间的效果。低标定的难度和时间的效果。

Automatic calibration system and method of ultrasonic knife

【技术实现步骤摘要】
超声刀自动化标检系统和方法


[0001]本专利技术实施例涉及手术刀标定
,尤其涉及一种超声刀自动化标检系统和方法。

技术介绍

[0002]超声刀作为一种专用的外科能量器械,大量应用于外科手术过程中的人体组织切割和血管闭合。组织切割和血管闭合效果与超声刀尖端主振幅(激发能量)密切相关,尖端主振幅偏大或偏小都无法有效完成闭合和切割,甚至会出现术中及时出血或术后延迟出血,造成医疗事故。刀尖端主振幅的大小与超声刀的电流参数密切相关。由于刀头生产工艺的差异,每把刀头实际输出振幅所需驱动电流是不一样的。为了使得出厂刀头的输出振幅一致,需对每把刀头的档位电流进行标定。
[0003]现有技术中,为了实现超声刀激发能量的一致性,生产厂家基本上采取两种方法:第一种方法是所有同型号超声刀采用相同的输出电流参数,然后通过严格控制超声刀的硬件电路、能量转换器件和生产工艺,保证不同超声刀在同样电流参数下输出同样的尖端主振幅。第二种方法是采用人工手段针对每一台超声刀进行单独标定,使得不同超声刀使用不同电流参数,消除差异保证最终输出的能量一致。但两种方法都有其固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声刀自动化标检系统,其特征在于,所述超声刀自动化标检系统包括激光测振仪(2)和控制器(1);所述控制器(1)包括控制模块(11)和正弦激励模块(12);所述正弦激励模块(12)用于基于驱动电流产生固定频率的正弦激励信号以驱动超声刀(3)的刀头振动;所述激光测振仪(2)用于测量所述超声刀(3)刀头的输出振幅并基于所述输出振幅生成反馈电压;所述控制模块(11)与所述正弦激励模块(12)和所述激光测振仪(2)电连接,所述控制模块(11)用于基于所述反馈电压确定所述超声刀(3)刀头的输出振幅,并基于所述输出振幅与预设振幅的偏差确定所述驱动电流,以使所述输出振幅与预设振幅的偏差小于预设偏差。2.根据权利要求1所述的超声刀自动化标检系统,其特征在于,所述控制器(1)还包括第一ADC采样模块(13);所述第一ADC采样模块(13)的采样端与所述正弦激励模块(12)电连接,用于采集所述正弦激励模块(12)的输出电流和输出电压;所述控制模块(11)与所述第一ADC采样模块(13)的输出端电连接,用于基于所述输出电流和所述输出电压确定静态阻抗,并确定静态阻抗是否处于预设阻抗范围。3.根据权利要求1或2所述的超声刀自动化标检系统,其特征在于,所述控制器(1)还包括分压调制模块(14)和第二ADC采样模块(15);所述分压调制模块(14)用于将所述反馈电压调制至预设电压范围。所述第二ADC采样模块(15)的采样端与所述分压调制模块(14)电连接,所述第二ADC采样模块(15)用于采样所述分压调制模块(14)调制后的所述反馈电压;所述第二ADC采样模块(15)的输出端与所述控制模块(11)电连接,所述控制模块(11)用于基于调制后的所述反馈电压确定所述超声刀(3)刀头的输出振幅。4.一种超声刀自动化标检方法,用于权利要求1

3中任一项所述的超声刀自动化标检系统,其特征在于,所述超声刀自动化标检方法包括:基于预设初始驱动电流通过正弦激励模块驱动超声刀振动;获取激光测振仪测量所述超声刀刀头的输出振幅得到的反馈电压;基于所述反馈电压确定所述超声刀刀头的输出振幅;确定所述输出振幅与预设振幅的偏差是否小于预设偏差值;若否,基于所述输出振幅和所述预设振幅的偏差确定驱动电流,基于所述驱动电流通过正弦激励模块驱动所述超声刀振动,并执行获取所述激光测振仪测量得到的所述超声刀刀头的输出振幅的步骤,直至所述输出振幅与预设振幅的偏差小于预设偏差值;若是,将当前驱动电流设定为所述超声刀的标定电流。5.根据权利要求4所述的超声刀自动化标检方法,其特征在于,所述基于所述输出振幅和所述预设振幅的偏差确定驱动电流,包括:对所述输出振幅和所述预设振幅作差以得到振幅差值;利用PID控制算法或PI控制算法对所述振幅差值进行控制计算以确定驱动电流。6.根据权利要求5所述的超声刀自动化标检方法,其特征在于,所述PID控制算法的表
达式为以下至少一种:式中:K
P
为比例增益参数,t为采样序号,e(t)为当前实际偏差,u(t)为PID控制算法实际输出信号;Δu(k)=u(k)

u(k

1)=K
P
[e(k)

e(k

1)]+K
I
e(k)+K
D
[e(k)

【专利技术属性】
技术研发人员:朱宏彬
申请(专利权)人:上海圣哲医疗科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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