一种超声刀刀头断裂检测方法、系统、设备和介质技术方案

本申请提供一种超声刀刀头断裂检测方法、系统、设备和介质，该方法包括：获取超声刀激发过程中不同时间节点下超声刀驱动主机的输出电压、输出电流以及所述输出电压与所述驱动输出电流之间的相位差；对所述相位差进行采样，并根据采样结果确定所述超声刀的相位差波动率；将所述相位差波动率与预设相位差波动率阈值进行比较，在所述相位差波动率低于所述预设相位差波动率阈值时，根据所述相位差确定所述超声刀的相位差波动率均值；在所述相位差波动率高于所述预设相位差波动率阈值时，若所述阻抗均值超出预设阻抗阈值且所述相位动率均值超出预设均值阈值，则输出超声刀异常。本申请可有效保证超声刀刀头断裂检测的稳定性和准确性。确性。确性。

【技术实现步骤摘要】
一种超声刀刀头断裂检测方法、系统、设备和介质


[0001]本申请涉及智能医疗器械应用领域，尤其涉及一种超声刀刀头断裂检测方法、系统、设备和介质。

技术介绍

[0002]超声刀是一种常见的外科手术刀，具有创伤小、烟雾少、可凝血等特点，在外科手术中广泛应用。其工作原理是超声刀主机产生一定频率能量输出，通过换能器转换为同等频率的机械纵波，带动超声刀头振动，其频率高、振幅小，对小面积人体组织产生切割凝血作用。超声刀结构如现有文献(CN104799908A)所示。
[0003]现有文献(CN112754604A)中也公开在超声刀主机中添加换能器匹配电路。换能器本身具有一个固定谐振频率，当驱动频率工作在换能器谐振频率下，超声刀才能运行最稳定，效率最高。由于超声波换能器随着温度，环境，元件的老化等因素会导致谐振频率发生改变，导致换能器工作效率降低，同时超声刀头如长期工作在非谐振点，会加速刀头金属老化致出现断裂或裂痕，影响手术安全。目前超声刀系统针对切割过程中的刀头断裂缺乏稳定可靠的检测手段，成为当前超声刀系统应用的一大难题。

技术实现思路

[0004]鉴于以上现有技术存在的问题，本申请提出一种超声刀刀头断裂检测方法、系统、设备和介质，主要解决解决缺乏稳定可靠的超声刀刀头异常检测手段进而影响系统安全性及可靠性的问题。
[0005]为了实现上述目的及其他目的，本申请采用的技术方案如下。
[0006]本申请提供一种超声刀刀头断裂检测方法，包括：
[0007]获取超声刀激发过程中不同时间节点下超声刀驱动主机的输出电压、输出电流以及所述输出电压与所述驱动输出电流之间的相位差；
[0008]对所述相位差进行采样，并根据采样结果确定所述超声刀的相位差波动率；
[0009]根据所述输出电压和所述输出电流确定所述超声刀的阻抗均值；
[0010]将所述相位差波动率与预设相位差波动率阈值进行比较，在所述相位差波动率低于所述预设相位差波动率阈值时，根据所述相位差确定所述超声刀的相位差波动率均值；
[0011]在所述相位差波动率高于所述预设相位差波动率阈值时，若所述阻抗均值超出预设阻抗阈值且所述相位动率均值超出预设均值阈值，则输出超声刀异常。
[0012]在本申请一实施例中，根据所述输出电压和所述输出电流确定所述超声刀的阻抗均值之前，还包括：
[0013]获取超声刀激发过程中的超声刀阻抗值，对所述超声刀阻抗值进行采样，根据采样数据确定所述超声刀的阻抗波动率；
[0014]将所述阻抗波动率与预设波动率阈值进行比较，在所述阻抗波动率低于所述预设波动率阈值时，根据所述超声刀阻抗值确定所述超声刀的阻抗均值以及阻抗波动率均值，
以结合所述阻抗均值和所述阻抗波动率均值进行超声刀异常检测。
[0015]在本申请一实施例中，对所述超声刀阻抗值进行采样之前，包括：
[0016]将所述超声刀阻抗值与预设的采样启动阈值进行比较，若所述超声刀阻抗值小于所述采样启动阈值，则开始对所述超声刀阻抗值进行采样。
[0017]在本申请一实施例中，开始对所述超声刀阻抗值进行采样之后，还包括：
[0018]将所述超声刀阻抗值与预设阻抗阈值进行比较，若所述超声刀阻抗值大于所述预设阻抗阈值，则为所述阻抗波动率配置预设的第一阻抗波动率加权系数，为所述相位差波动率配置预设的第一相位差波动率系数；
[0019]若所述超声刀阻抗值小于所述预设阻抗阈值，则为所述阻抗波动率配置预设的第二阻抗波动率加权系数，为所述相位差波动率配置预设的第二相位差波动率系数。
[0020]在本申请一实施例中，结合所述阻抗均值和所述阻抗波动率均值进行超声刀异常检测，包括：
[0021]根据所述阻抗均值和所述阻抗波动率均值确定超声刀异常时，输出第一异常值；
[0022]根据所述相位差波动率均值和所述阻抗均值确定超声刀异常时，输出第二异常值；
[0023]根据所述第一阻抗波动率加权系数和第一相位差波动率系数对所述第一异常值和所述第二异常值进行加权，或者，根据根据所述第二阻抗波动率加权系数和第二相位差波动率系数对所述第一异常值和所述第二异常值进行加权，得到加权值；
[0024]若所述加权值大于预设加权阈值，则输出超声刀断刀；若所述加权值小于所述预设加权阈值，则输出刀头负载过重。
[0025]在本申请一实施例中，根据所述相位差波动率均值和所述阻抗均值确定超声刀异常，包括：
[0026]在所述阻抗波动率高于所述预设波动率阈值时，若所述阻抗均值超出预设阻抗均值阈值且所述阻抗波动率均值超出预设均值阈值，则输出超声刀异常。
[0027]在本申请一实施例中，对所述超声刀阻抗值进行采样，根据采样数据确定所述超声刀的阻抗波动率，包括：
[0028]通过滑动窗口对所述超声刀阻抗值进行采样，得到多组采样数据；
[0029]计算每组所述采样数据与对应滑动窗口内数据均值的偏移量作为对应组采样数据的阻抗波动率。
[0030]本申请还提供一种超声刀刀头断裂检测系统，包括：
[0031]数据采集模块，用于获取超声刀激发过程中不同时间节点下超声刀驱动主机的输出电压、输出电流以及所述输出电压与所述驱动输出电流之间的相位差；
[0032]相位差波动率计算模块，用于对所述相位差进行采样，并根据采样结果确定所述超声刀的相位差波动率；
[0033]平均阻抗计算模块，用于根据所述输出电压和所述输出电流确定所述超声刀的阻抗均值；
[0034]第一检测模块，用于将所述相位差波动率与预设相位差波动率阈值进行比较，在所述相位差波动率低于所述预设相位差波动率阈值时，根据所述相位差确定所述超声刀的相位差波动率均值；
[0035]第二检测模块，用于在所述相位差波动率高于所述预设相位差波动率阈值时，若所述阻抗均值超出预设阻抗阈值且所述相位动率均值超出预设均值阈值，则输出超声刀异常。
[0036]本申请还提供一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的超声刀刀头断裂检测方法的步骤。
[0037]本申请还提供一种计算机可读存储介质，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所述的超声刀刀头断裂检测方法的步骤。
[0038]如上所述，本申请一种超声刀刀头断裂检测方法、系统、设备和介质，具有以下有益效果。
[0039]本申请通过相位差波动率进行超声刀刀头异常检测，在相位差波动率超出预设相位差波动率阈值时，通过相位差波动率均值结合阻抗均值进行异常判断，可进一步提高刀头异常检测的准确性，减少暂时性、突发性的相位差波动对整体检测结果的影响，保证异常检测的稳定性及可靠性。
附图说明
[0040]图1为本申请一实施例中超声刀刀头断裂检测方法的流程示意图。
[0041]图2为本申请另一实施例中超声刀刀头断裂检测方法的流程示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声刀刀头断裂检测方法，其特征在于，包括：获取超声刀激发过程中不同时间节点下超声刀驱动主机的输出电压、输出电流以及所述输出电压与所述驱动输出电流之间的相位差；对所述相位差进行采样，并根据采样结果确定所述超声刀的相位差波动率；根据所述输出电压和所述输出电流确定所述超声刀的阻抗均值；将所述相位差波动率与预设相位差波动率阈值进行比较，在所述相位差波动率低于所述预设相位差波动率阈值时，根据所述相位差确定所述超声刀的相位差波动率均值；在所述相位差波动率高于所述预设相位差波动率阈值时，若所述阻抗均值超出预设阻抗阈值且所述相位动率均值超出预设均值阈值，则输出超声刀异常。2.根据权利要求1所述的超声刀刀头断裂检测方法，其特征在于，根据所述输出电压和所述输出电流确定所述超声刀的阻抗均值之前，还包括：获取超声刀激发过程中的超声刀阻抗值，对所述超声刀阻抗值进行采样，根据采样数据确定所述超声刀的阻抗波动率；将所述阻抗波动率与预设波动率阈值进行比较，在所述阻抗波动率低于所述预设波动率阈值时，根据所述超声刀阻抗值确定所述超声刀的阻抗均值以及阻抗波动率均值，以结合所述阻抗均值和所述阻抗波动率均值进行超声刀异常检测。3.根据权利要求2所述的超声刀刀头断裂检测方法，其特征在于，对所述超声刀阻抗值进行采样之前，包括：将所述超声刀阻抗值与预设的采样启动阈值进行比较，若所述超声刀阻抗值小于所述采样启动阈值，则开始对所述超声刀阻抗值进行采样。4.根据权利要求3所述的超声刀刀头断裂检测方法，其特征在于，开始对所述超声刀阻抗值进行采样之后，还包括：将所述超声刀阻抗值与预设阻抗阈值进行比较，若所述超声刀阻抗值大于所述预设阻抗阈值，则为所述阻抗波动率配置预设的第一阻抗波动率加权系数，为所述相位差波动率配置预设的第一相位差波动率系数；若所述超声刀阻抗值小于所述预设阻抗阈值，则为所述阻抗波动率配置预设的第二阻抗波动率加权系数，为所述相位差波动率配置预设的第二相位差波动率系数。5.根据权利要求4所述的超声刀刀头断裂检测方法，其特征在于，结合所述阻抗均值和所述阻抗波动率均值进行超声刀异常检测，包括：根据所述阻抗均值和所述阻抗波动率均值确定超声刀异常时，输出第一异常值；根据所述相位差波动率均值和所述阻抗均值确定超声刀异常时...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺斌，张天航，
申请(专利权)人：重庆迈科唯医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：