内镜控制方法、内镜以及手术机器人技术

本申请涉及一种内镜控制方法、内镜、手术机器人、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括：获取内镜在自然腔道中运动时受到的压力数据；检测压力数据与预先设置的阈值条件的关系，当压力数据满足阈值条件时，获取内镜上压力数据对应的压力方向；获取控制端的控制方向与内镜移动方向的映射关系；基于映射关系、压力方向以及压力数据，生成对应控制端的压力反馈。本方法通过控制端的控制反馈，让操作人员有效感知内镜表面在人体自然腔道中受到的接触力，可以有效降低内镜操作过程中对自然腔道的伤害。中对自然腔道的伤害。中对自然腔道的伤害。

【技术实现步骤摘要】
内镜控制方法、内镜以及手术机器人


[0001]本申请涉及医疗器械控制
，特别是涉及一种内镜控制方法、内镜以及手术机器人。

技术介绍

[0002]随着计算机技术及医学影像技术的发展，电子内镜的应用随之广泛。根据在临床上能否改变方向，电子内镜分为硬式内镜和软式内镜两种。软式内镜主要通过人体的自然腔道来完成检查、诊断和治疗，如胃镜、肠镜、喉镜、支气管镜等主要通过人体的消化道、呼吸道及泌尿道进入人体。传统软性内镜无法有效感知内镜表面在人体自然腔道中受到的接触力，所以在手术中医生操作难度大，容易对自然腔道造成不必要的伤害。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低内镜操作对自然腔道伤害的内镜控制方法、内镜以及手术机器人。
[0004]第一方面，本申请提供了一种内镜控制方法。所述方法包括：
[0005]获取内镜在自然腔道中运动时受到的压力数据；
[0006]检测压力数据与预先设置的阈值条件的关系，当压力数据满足阈值条件时，获取内镜上压力数据对应的压力方向；
[0007]获取控制端的控制方向与内镜移动方向的映射关系；
[0008]基于映射关系、压力方向以及压力数据，生成对应控制端的压力反馈。
[0009]在其中一个实施例中，获取内镜在自然腔道中运动时受到的压力数据，包括：
[0010]对内镜上的多个压力传感器进行初始化，使多个压力传感器在不受外力的影响的情况下显示的压力值相同；
[0011]对多个压力传感器进行编号，得到传感器编号；
[0012]获取内镜在自然腔道中运动时压力传感器的传感器编号，以及压力传感器感应到的压力值。
[0013]在其中一个实施例中，检测压力数据与预先设置的阈值条件的关系，当压力数据满足阈值条件时，获取内镜上压力数据对应的压力方向，包括：
[0014]获取压力数据中的压力值，检测压力值与预先设置的阈值的关系；
[0015]当压力值大于或等于阈值时，获取压力数据中的传感器编号；
[0016]基于传感器编号，获取压力传感器在内镜上的位置；
[0017]基于压力传感器在内镜上的位置，确定内镜上压力数据对应的压力方向。
[0018]在其中一个实施例中，基于映射关系、压力方向以及压力数据，生成对应控制端的压力反馈，包括：
[0019]当控制端在控制内镜的情况下，基于映射关系，在控制端施加移动阻力；其中，移动阻力与压力数据中的压力值呈正相关关系；移动阻力的方向与压力方向相反。
[0020]在其中一个实施例中，基于映射关系、压力方向以及压力数据，生成对应控制端的压力反馈，包括：
[0021]当控制端在控制内镜的情况下，基于映射关系，在控制端移动时进行震动反馈；其中，震动反馈包括震动频率与震动强度；震动反馈与压力值呈正相关关系。
[0022]第二方面，本申请还提供了一种内镜。所述内镜包括：
[0023]封头，用于支撑导光束以及采集图像数据；
[0024]蛇骨，与封头相连，用于控制内镜的弯曲；
[0025]压力传感器，压力传感器位于蛇骨上，用于采集蛇骨在自然腔道中运动时受到的压力数据；
[0026]柔性电路板，与压力传感器电连接，用于获取压力传感器采集到的压力数据，并对压力数据进行信号处理。
[0027]在其中一个实施例中，蛇骨包括多个相连的关节；压力传感器位于关节上。
[0028]在其中一个实施例中，每个关节上设置有铆接点，相邻关节通过铆接点相连。
[0029]在其中一个实施例中，内镜还包括控制丝；每个关节内设有导丝孔，控制丝用于穿过导丝孔，以控制多个关节的弯曲。
[0030]在其中一个实施例中，内镜还包括保护件，保护件套在蛇骨外。
[0031]第三方面，本申请还提供了一种手术机器人。所述手术机器人包括：
[0032]如上述任一实施例中所述的内镜，内镜用于在自然腔道中运动，并采集自然腔道中的图像数据和内镜在自然腔道中运动时受到的压力数据；
[0033]控制端，用于获取内镜在自然腔道中运动时受到的压力数据；检测压力数据与预先设置的阈值条件的关系，当压力数据满足阈值条件时，获取内镜上压力数据对应的压力方向；获取控制端的控制方向，与内镜移动方向的映射关系；基于映射关系、压力方向以及压力数据，生成对应控制端的压力反馈；
[0034]驱动件，用于基于控制端的控制信号，对应控制内镜运动。
[0035]在其中一个实施例中，手术机器人还包括显示设备，显示设备用于显示内镜采集到的自然腔道中的图像数据。
[0036]第四方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述方法的步骤。
[0037]第五方面，本申请还提供了一种计算机设备可读存储介质。所述计算机设备可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述方法的步骤。
[0038]第六方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例所述方法的步骤。
[0039]上述内镜控制方法、内镜以及手术机器人，首先获取内镜在自然腔道中运动时受到的压力数据；然后，检测压力数据与预先设置的阈值条件的关系，当压力数据满足阈值条件时，获取内镜上压力数据对应的压力方向。进一步，获取控制端的控制方向，与内镜移动方向的映射关系。最后，基于映射关系、压力方向以及压力数据，生成对应控制端的压力反馈。本申请通过控制端的控制反馈，让操作人员有效感知内镜表面在人体自然腔道中受到
的接触力，可以有效降低内镜操作过程中对自然腔道的伤害。
附图说明
[0040]图1为一个实施例中内镜控制方法的应用环境图；
[0041]图2为一个实施例中内镜的结构示意图；
[0042]图3为一个实施例中关节的侧视图；
[0043]图4为一个实施例中带有压力传感器的关节的俯视图；
[0044]图5(a)为一个实施例中控制端为控制臂的的结构示意图；
[0045]图5(b)为一个实施例中控制端为手柄的结构示意图；
[0046]图5(c)为一个实施例中控制端为摇杆的结构示意图；
[0047]图6为一个实施例中内镜控制方法的流程示意图；
[0048]图7为一个实施例中压力传感器电气原理框图；
[0049]图8为一个实施例中压力传感器数据量采集原理示意图；
[0050]图9(a)为一个实施例中控制臂移动方向与内镜弯曲方向的映射关系示意图；
[0051]图9(b)为一个实施例中手柄左摇杆移动方向与内镜弯曲方向的映射关系示意图；
[0052]图9(c)为一个实施例中摇杆移动方向与内镜弯曲方向的映射关系示意图；
[0053]图10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内镜控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取内镜在自然腔道中运动时受到的压力数据；检测所述压力数据与预先设置的阈值条件的关系，当所述压力数据满足所述阈值条件时，获取所述内镜上所述压力数据对应的压力方向；获取控制端的控制方向与所述内镜移动方向的映射关系；基于所述映射关系、所述压力方向以及所述压力数据，生成对应所述控制端的压力反馈。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取内镜在自然腔道中运动时受到的压力数据，包括：对所述内镜上的多个压力传感器进行初始化，使多个所述压力传感器在不受外力的影响的情况下显示的压力值相同；对多个所述压力传感器进行编号，得到传感器编号；获取内镜在自然腔道中运动时所述压力传感器的传感器编号，以及所述压力传感器感应到的压力值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述检测所述压力数据与预先设置的阈值条件的关系，当所述压力数据满足所述阈值条件时，获取所述内镜上所述压力数据对应的压力方向，包括：获取所述压力数据中的压力值，检测所述压力值与预先设置的阈值的关系；当所述压力值大于或等于所述阈值时，获取所述压力数据中的传感器编号；基于所述传感器编号，获取所述压力传感器在所述内镜上的位置；基于所述压力传感器在所述内镜上的位置，确定所述内镜上所述压力数据对应的压力方向。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述映射关系、所述压力方向以及所述压力数据，生成对应所述控制端的压力反馈，包括：当所述控制端在控制所述内镜的情况下，基于所述映射关系，在所述控制端施加移动阻力；其中，所述移动阻力与所述压力数据中的压力值呈正相关关系；所述移动阻力的方向与所述压力方向相反。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述映射关系、所述压力方向以及所述压力数据，生成对应所述控制端的压力反馈，包括：当所述控制端在控制所述内镜的情况下，基于所述映射关系，在所述控制端移动时进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：上海微创微航机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：