低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统技术方案

公开了一种低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统

【技术实现步骤摘要】
低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统


[0001]本公开涉及超声骨刀领域，且更为具体地，涉及一种低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统
。

技术介绍

[0002]超声骨刀是一种常用于医疗手术中的切割工具，它利用超声波的特性来切割骨组织，以实现精确而高效的手术操作
。
[0003]传统的超声骨刀系统通常只使用高频振动来切割骨组织
。
但是单一的高频振动不能产生足够的力矩，导致骨刀难以穿透硬骨，切割效率低
。
[0004]因此，期待一种优化的方案
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本公开提出了一种低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统，可以利用智能算法，采集手术区域温度值并从中分析隐含时序特征，以此来进行自动化地判断液体流量的控制策略
。
[0006]根据本公开的一方面，提供了一种低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统，其包括
CPU
控制模块
、
可通信地连接于所述
CPU
控制模块的脚踏开关模块
、
手控开关模块
、
电源转换模块和触控显示模块，连接于所述
CPU
控制模块的超声高频驱动模块
、
低频控制器和液体流量模块，以及，换能器和可驱动地连接于所述换能器的刀杆，工作刀头安装于所述刀杆，其包括：安装于手术区域的温度传感器；液体喷射口，所述液体喷射口朝向所述工作刀头；以及所述液体流量模块用于控制生成液体流量的控制策略
。
[0007]根据本公开的实施例，该系统包括
CPU
控制模块
、
可通信地连接于所述
CPU
控制模块的脚踏开关模块
、
手控开关模块
、
电源转换模块和触控显示模块，连接于所述
CPU
控制模块的超声高频驱动模块
、
低频控制器和液体流量模块，换能器和可驱动地连接于所述换能器的刀杆，工作刀头安装于所述刀杆，安装于手术区域的温度传感器，以及，液体喷射口，所述液体喷射口朝向所述工作刀头，所述液体流量模块用于控制生成液体流量的控制策略
。
这样，可以利用智能算法，采集手术区域温度值并从中分析隐含时序特征，以此来进行自动化地判断液体流量的控制策略
。
[0008]根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚
。
附图说明
[0009]包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例
、
特征和方面，并且用于解释本公开的原理
。
[0010]图1示出根据本公开的实施例的低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统中的所述液体流量模块的框图
。
[0011]图2示出根据本公开的实施例的低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统中所述时序分析单元的框图
。
[0012]图3示出根据本公开的实施例的低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统中所述数据预处理子单元的框图
。
[0013]图4示出根据本公开的实施例的低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统中所述时序特征提取子单元的框图
。
[0014]图5示出根据本公开的实施例的低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统中所述液体流量控制单元的框图
。
[0015]图6示出根据本公开的实施例的低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制方法的流程图
。
[0016]图7示出根据本公开的实施例的低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制方法的架构示意图
。
[0017]图8示出根据本公开的实施例的低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统的应用场景图
。
[0018]图9示出了根据本公开的另一个实施例的超声波切骨刀系统的示意图
。
具体实施方式
[0019]下面将结合附图对本公开实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显而易见地，所描述的实施例仅仅是本公开的部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本公开实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，也属于本公开保护的范围
。
[0020]如本公开和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和
/
或“该”等词并非特指单数，也可包括复数
。
一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素
。
[0021]以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例
、
特征和方面
。
附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件
。
尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图
。
[0022]另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节
。
本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施
。
在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法
、
手段
、
元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨
。
[0023]本公开提供了一种低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统，其包括：发生控制器，用于将电能转换为输入信号，其中，所述发生控制器包括低频脉冲控制器和高频振动控制器；可通信地连接于所述发生控制器的换能驱动器，用于接收所述输入信号，进行谐振，产生超声波；可通信地连接于所述换能驱动器的工作刀头，用于将所述超声波从所述工作刀头的靠近所述换能驱动器的一端传输至远离所述换能驱动器的一端，从而引起共振，使得所述工作刀头的尖端产生振幅位移，并作用于骨组织，使得所述骨组织被切割开；液体
流量模块，用于确定液体流量的控制策略；以及，安装于所述工作刀头附近且可通信地连接于所述液体流量模块的喷射口，用于基于所述液体流量的控制策略，喷射冷却液
。
[0024]相应地，在一个示例中，低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统，其包括
CPU
控制模块
、
可通信地连接于所述
CPU
控制模块的脚踏开关模块
、
手控开关模块
、
电源转换模块和触控显示模块，连接于所述
CPU
控制模块的超声高频驱动模块
、
低频控制器和液体流量模块，换能器和可驱动地连接于所述换能器的刀杆，工作刀头安装于所述刀杆，安装于手术区域的温度传感器，以及，液体喷射口，所述液体喷射口朝向所述工作刀头，所述液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统，其包括
CPU
控制模块
、
可通信地连接于所述
CPU
控制模块的脚踏开关模块
、
手控开关模块
、
电源转换模块和触控显示模块，连接于所述
CPU
控制模块的超声高频驱动模块
、
低频控制器和液体流量模块，以及，换能器和可驱动地连接于所述换能器的刀杆，工作刀头安装于所述刀杆，其特征在于，包括：安装于手术区域的温度传感器；液体喷射口，所述液体喷射口朝向所述工作刀头；以及所述液体流量模块用于控制生成液体流量的控制策略
。2.
根据权利要求1所述的低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统，其特征在于，所述液体流量模块，包括：温度值采集单元，用于获取由所述温度传感器采集的预定时间段内多个预定时间点的手术区域温度值；时序分析单元，用于对所述多个预定时间点的手术区域温度值进行时序分析以得到时间维度强化手术区域温度时序关联特征向量；以及液体流量控制单元，用于基于所述时间维度强化手术区域温度时序关联特征向量，确定所述液体流量的控制策略
。3.
根据权利要求2所述的低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统，其特征在于，所述时序分析单元，包括：数据预处理子单元，用于对所述多个预定时间点的手术区域温度值进行数据预处理以得到手术区域温度局部时序输入向量的序列；以及时序特征提取子单元，用于对所述手术区域温度局部时序输入向量的序列进行时序特征提取以得到所述时间维度强化手术区域温度时序关联特征向量
。4.
根据权利要求3所述的低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统，其特征在于，所述数据预处理子单元，包括：输入向量排列二级子单元，用于将所述多个预定时间点的手术区域温度值按照时间维度排列为手术区域温度时序输入向量；上采样二级子单元，用于对所述手术区域温度时序输入向量进行基于线性插值的上采样以得到上采样手术区域温度时序输入向量；以及向量切分二级子单元，用于对所述上采样手术区域温度时序输入向量进行向量切分以得到所述手术区域温度局部时序输入向量的序列
。5.
根据权利要求4所述的低频脉冲与高频振动叠加的超声骨刀控制系统，其特征在于，所述时序特征提取子单元，包括：一维卷积编码二级子单元，用于将所述手术区域温度局部时序输入向量的序列分别通过基于一维卷积层的时序特征提取器以得到手术区域温度局部时序特征向量的序列；以及时间注意力编码二级子单元，用于将所述手术区域温度局部时序特征向量的序列通过时间注意力模块以得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴增成，李岩，吴理杰，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：桐惠杭州医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：