【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗器械，具体涉及一种热蒸汽治疗前列腺设备。
技术介绍
1、前列腺增生是困扰中老年男性的一种常见疾病，且其患病率与年龄正相关，常伴有尿频、尿急以及夜尿增多等临床症状。蒸汽消融术是治疗该疾病新兴的一种有效技术手段，其通过高温蒸汽使细胞坏死进而被身体吸收从而达到治疗的目的。蒸汽消融术治疗前列腺增生的手术过程为：将高温无菌蒸汽引入到患者前列腺组织去的病变增生组织内，对局部增生组织进行高温蒸汽热作用治疗，使之细胞坏死进而被身体吸收或排出体外以达到治疗前列腺疾病的目的。
2、现有的蒸汽消融设备多为蒸汽手枪，蒸汽手枪内部设置有加热部件，用于加热生成蒸汽并通过蒸汽输送管道输送到前列腺组织内，蒸汽手枪前端为穿刺管，穿刺管内设置有蒸汽输送管道和冲洗管道，蒸汽输送管道末端设置有蒸汽治疗针，可通过致动机构进行蒸汽治疗针的出针和退针，通过蒸汽治疗针和供应的高温蒸汽进行治疗；治疗过程中，通过冲洗管道利用生理盐水对蒸汽管道进行冷却，也可以对病灶周围组织进行冷却或冲洗。
3、但是，现有的蒸汽手枪存在下述缺陷：
4、(1)穿刺管属于耗材，其在患者体内的行进操作位置多借助内窥镜进行人眼观察判断，而人眼观察判断存在较大的视觉判断误差，无法准确判断针头的精确位置和进出尿道的长度距离，严重影响手术的操作精度和操作效率；
5、(2)治疗时多采用当场加温的方式，将无菌水加热成蒸汽并送入人体体内，从而达到蒸汽治疗的效果，而加热元件放置在操作手柄内部，容易导致操作时手柄本身可能温度过高，进而有可能烫伤操作人员，同时
6、(3)现有的冲洗管道多采用滚轮蠕动泵抽取生理盐水，现场噪音大，严重影响医生的手术操作；
7、(4)现有到的操作手柄采用的是复合按键手柄，也就是同一个手指需要控制2个按键，通过按下的先后顺序来解决多功能控制的问题，设置的按键较少，导致按键操作不便、容易产生误操作且操作效率低。
8、如现有专利cn105816237a公开的蒸汽输送针，其蒸汽输送针能够向诸如前列腺的组织施加可冷凝的蒸汽，以使前列腺缩小、受损或变性；其借助内窥镜辅助人工观察将蒸汽输送针输送至病变位置，并通过致动机构使得蒸汽输送针进入前列腺预定的距离，实现蒸汽消融治疗的目的。但是该专利的输送针行进位置依靠内窥镜人眼判断，同样存在针头定位位置判断精度低、无法准确计量耗材进出长度距离而影响操作效率和操作效果的问题，同时，其加热部件存在于手柄位置，同样存在手柄使用过程中可能因温度过高烫伤操作人员，并产生电磁干扰、增加操作手柄的内部结构复杂度，影响装置的使用可靠性和使用寿命。
技术实现思路
1、本专利技术的目的解决
技术介绍
中存在的至少一种缺陷，提供一种热蒸汽治疗前列腺设备，通过采用九轴姿态传感器和卡尔曼滤波器，能够精确定位和计量针头的插入位置和插入距离，提高操作精度、操作效率和治疗效果，同时，采用预热的方式产生蒸汽，并通过单独的蒸汽阀控制蒸汽的输送，不仅不会烫伤操作人员，电磁干扰小、手柄结构得到简化，而且操作更加灵活、高效。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种热蒸汽治疗前列腺设备，包括操作手柄、预加热装置、冲洗装置和控制器；
4、所述操作手柄前端设置有穿刺管；
5、所述预加热装置包括蒸汽发生器、蒸汽管和蒸汽阀；所述蒸汽阀连接控制器；所述蒸汽管依次连接蒸汽发生器、蒸汽阀和操作手柄，且蒸汽管延伸至操作手柄前端的穿刺管中；所述蒸汽管末端设置有蒸汽治疗针；所述蒸汽管末端的外管壁上靠近蒸汽治疗针设置有九轴姿态传感器；所述九轴姿态传感器与所述控制器连接，用于动态采集蒸汽治疗针的角速度、加速度和磁场强度实时数据并传输给控制器；
6、所述控制器包括内置的卡尔曼滤波器软件以及显示屏；所述卡尔曼滤波器用于对采集数据处理，实时获取蒸汽治疗针的姿态位置；所述显示屏用于显示手术中的视频数据以及计算后的位置数据；
7、所述冲洗装置包括直线蠕动泵和冲洗管；所述冲洗管连接直线蠕动泵和操作手柄、并延伸至操作手柄前端的穿刺管中，用于在治疗过程中进行必要的冲洗降温或冲洗清理。
8、进一步地，所述蒸汽治疗针包括蒸汽输送针和针管；
9、所述针管的前端固定插接在所述蒸汽管的末端，所述针管的末端固定设置有所述蒸汽输送针，所述针管的管道前端开设有蒸汽出口孔。
10、进一步地，所述预加热装置还包括蒸汽控制单元，所述蒸汽控制单元包括设置在蒸汽发生器上的温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和压力传感器均连接控制器。
11、更进一步地，所述温度传感器用于实时检测蒸汽发生器内的蒸汽温度传输给控制器；所述控制器根据反馈实时调控蒸汽发生器内的蒸汽温度，使之实时处于预设温度。
12、进一步地，所述控制器根据操作指令调控蒸汽发生器内的蒸汽温度，使之在预热温度范围内进行预设蒸汽温度的升降调控。
13、进一步地，所述蒸汽发生器内置有加热装置；所述控制器通过算法和传感器反馈控制加热装置的启停。
14、进一步地，所述压力传感器用于实时检测蒸汽发生器内的蒸汽压力传输给控制器；所述控制器根据反馈实时调控蒸汽发生器内的蒸汽压力，使之实时处于预设的安全压力范围内。
15、进一步地，所述操作手柄上设置有多个操作控制按钮，至少包括：出针按钮、出汽按钮、退针按钮及出水按钮。
16、进一步地，所述九轴姿态传感器包括三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁力计，分别用于测量角速度、加速度和磁场强度；
17、通过九轴姿态传感器和卡尔曼滤波器动态追踪蒸汽治疗针的位置，具体包括如下步骤：
18、步骤s1：数据采集：九轴姿态传感器动态采集蒸汽治疗针插入位置处的角速度、加速度和磁场强度实时数据，传输给卡尔曼滤波器；
19、步骤s2：数据处理，获取追踪定位结果：卡尔曼滤波器根据对采集到的实时数据进行处理，以获得蒸汽治疗针的姿态和运动状态进行输出。
20、更进一步地，所述步骤s2中，构建蒸汽治疗针头端系统模型，将加速度计和磁力计采集的加速度和磁场强度数据作为测量值，将陀螺仪采集的角速度数据作为蒸汽治疗针头端系统模型中的输入，通过卡尔曼滤波器来融合这些数据，以估计蒸汽治疗针的姿态和运动状态；
21、所述蒸汽治疗针头端系统模型中，具体采用以下状态向量和观测向量的定义：角速度为l，加速度为m，地磁强度为n；
22、其中，状态向量x为：
23、x＝[θ,ω,b]t (1)
24、上式(1)中：
25、θ为设备的姿态(包括方向、俯仰角和横滚角)；
26、ω为设备的角速度；
27、b为陀螺仪的零偏；
28、观测向量z为：
29、z＝[l,m,本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种热蒸汽治疗前列腺设备，其特征在于，包括操作手柄、预加热装置、冲洗装置和控制器；
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述蒸汽治疗针包括蒸汽输送针和针管；
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述预加热装置还包括蒸汽控制单元，所述蒸汽控制单元包括设置在蒸汽发生器上的温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和压力传感器均连接控制器。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述温度传感器用于实时检测蒸汽发生器内的蒸汽温度传输给控制器；所述控制器根据反馈实时调控蒸汽发生器内的蒸汽温度，使之实时处于预设温度。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述控制器根据操作指令调控蒸汽发生器内的蒸汽温度，使之在预热温度范围内进行预设蒸汽温度的升降调控。
6.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，所述蒸汽发生器内置有加热装置；所述控制器通过算法和传感器反馈控制加热装置的启停。
7.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述压力传感器用于实时检测蒸汽发生器内的蒸汽压力传输给控制器；所述控制器根据反馈实
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述操作手柄上设置有多个操作控制按钮，至少包括：出针按钮、出汽按钮、退针按钮及出水按钮。
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述九轴姿态传感器包括三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁力计，分别用于测量角速度、加速度和磁场强度；
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述步骤S2中，构建蒸汽治疗针头端系统模型，将加速度计和磁力计采集的加速度和磁场强度数据作为测量值，将陀螺仪采集的角速度数据作为蒸汽治疗针头端系统模型中的输入，通过卡尔曼滤波器来融合这些数据，以估计蒸汽治疗针的姿态和运动状态；
...【技术特征摘要】
1.一种热蒸汽治疗前列腺设备，其特征在于，包括操作手柄、预加热装置、冲洗装置和控制器；
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述蒸汽治疗针包括蒸汽输送针和针管；
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述预加热装置还包括蒸汽控制单元，所述蒸汽控制单元包括设置在蒸汽发生器上的温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和压力传感器均连接控制器。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述温度传感器用于实时检测蒸汽发生器内的蒸汽温度传输给控制器；所述控制器根据反馈实时调控蒸汽发生器内的蒸汽温度，使之实时处于预设温度。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述控制器根据操作指令调控蒸汽发生器内的蒸汽温度，使之在预热温度范围内进行预设蒸汽温度的升降调控。
6.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，所述蒸汽发生器内置有加热装置；所述控制器通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：许寿贤，韦政军，刘朝生，陈玉海，
申请(专利权)人：深圳市博迈本尚医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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