一种快速消除水射流作用力的方法和装置与流程

本申请涉及医疗器械，尤其涉及一种快速消除水射流作用力的方法和装置。

背景技术：

1、水刀在医用领域的应用越来越普遍，尤其在用于组织消融或切除手术中，高压水刀的应用也逐渐普及。医用高压水刀通常包括导鞘、执行器械、内窥镜机构，其中导鞘用来为执行器械的运动提供预先建立的通道及支撑等，执行器械可受控做各方向的运动完成水射流的释放，内窥镜等用来实现对执行器械运动的术前术中监控等。实际手术过程中，在手术结束时需要关停水刀，或者在手术进行过程中遇到故障或其他因素触发报警机制时通常也需要暂停水刀，关停或暂停水刀通常需要关闭执行器械后端的控制系统对水射流的输送管路关停，但是该关闭方式存在以下问题：手术用的水射流由高压泵送系统经液体输送管路泵送，液压可以为几十mpa，当出现紧急情况时，液压管路中的残余的液体的高压无法及时泄降，仍将依据惯性沿液体输送管路前行至水射流喷射口喷出，水射流的切除效果无法迅速停止，导致即使水刀的控制系统发出指令关停或暂停水刀，仍有较长时间(例如数秒甚至更长)的水射流作用力，这是不希望的，尤其是，当故障发生时，因水射流泵的压力维持，当泵断电急停后，水刀切除效果无法快速停止，因此无法及时的避免水射流的残留作用力对人体组织造成的不必要的损伤。

技术实现思路

1、本申请提出一种快速消除水射流作用力的方法和装置，以解决当泵停止工作，特别是断电急停后，水刀无法快速停止而产生残余水射流的技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提出一种快速消除水射流作用力的方法，用于水刀系统，所述水刀系统包括轴向相互平行设置的导鞘、执行器械和内窥镜机构构成的整体器械，其中执行器械包含水刀杆体和用于径向喷射水射流的孔，所述方法包括以下步骤：

3、确定水射流的工作方向；

4、响应于以下至少一个条件：水射流关停指示、水射流驱动装置失效、水射流驱动装置驱动压力或驱动电流减小、液压管路流量减小、水射流压力异常，控制：

5、以水刀杆体轴向为中心旋转整体器械，同时以水刀杆体轴向为中心反向旋转执行器械，旋转过程直到导鞘或内窥镜对水射流形成阻挡。

6、在本申请的部分实施例中，所述整体器械旋转的角度与所述执行器械反向旋转的角度相同，和/或，所述整体器械旋转的角速度与所述执行器械反向旋转的角速度相同。

7、在本申请的一个实施例中，所述旋转过程的时长小于水射流残余压力释放时长。

8、在本申请的部分实施例中，旋转整体器械直到导鞘覆盖水射流的所述工作方向，同时反向旋转执行器械，维持所述工作方向不变，或者所述工作方向的变化量小于设定范围。

9、在本申请的部分实施例中，旋转整体器械直到内窥镜覆盖水射流的所述工作方向，同时反向旋转执行器械，维持所述工作方向不变，或者所述工作方向的变化量小于设定范围。

10、在本申请的部分实施例中，控制内窥镜沿着水刀杆体轴向直线运动从观察位置到达覆盖孔的位置。

11、在本申请的一个实施例中，确定所述旋转过程的目标时长；根据所述目标时长计算所述整体器械分别利用导鞘或内窥镜完成对水射流形成阻挡的所需旋转过程的旋转速度，选择旋转速度小的响应。

12、在本申请的一个实施例中，根据电机控制的最大旋转角速度，确定所述旋转过程的时长。

13、在本申请的一个实施例中，确定导鞘遮挡当前水射流所需要旋转的第一方向和第一角度，确定内窥镜遮挡当前水射流所需要旋转的第二方向和第二角度；比较第一角度和第二角度，选择角度小的旋转方向。

14、在本申请的一个实施例中，在规划允许的水射流减小工作状态下禁止本响应，或者，在规划允许的水射流减小范围以外使能本响应，或者，在规划禁止水射流减小的工作状态下使能本响应。

15、第二方面，本申请实施例还提出一种快速消除水射流作用力的装置，用于实现本申请第一方面任意一项实施例所述的方法，所述装置包括执行器械运动模块、整体器械运动模块和运动控制模块；

16、所述执行器械运动模块，用于驱动执行器械以水刀杆体轴向为中心自旋；

17、所述整体器械运动模块，用于驱动整体器械以水刀杆体轴向为中心自旋；

18、所述运动控制模块，用于确定水射流的工作方向；控制：以水刀杆体轴向为中心旋转整体器械，同时以水刀杆体轴向为中心反向旋转执行器械，旋转过程直到导鞘或内窥镜对水射流形成阻挡。

19、在本申请的一个实施例中，还包括内窥镜运动模块，所述内窥镜运动模块，用于驱动内窥镜沿水刀杆体轴向直线运动。

20、第三方面，本申请实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请第一方面中任一实施例所述的方法。

21、第四方面，本申请实施例还提出一种电子设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本申请第一方面中任一实施例所述的方法。

22、第五方面，本申请实施例还提供一种整体器械运动模块，用于所述水刀系统，所述整体器械运动模块包括驱动电机和整体器械壳体；驱动电机的转子传动驱动固定在整体器械壳体外周的滚环，带动整体器械旋转；

23、所述的整体器械壳体，用于装设导鞘、执行器械和内窥镜；壳体内部用于固定设置执行器械运动模块，使执行器械独立旋转；执行器械的固定部与所述整体器械壳体内部固定结合。

24、本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

25、本申请所提出的快速消除水射流作用力的方法和装置，可以为水刀提供支撑和改善的安全保护，在安全急停时保持水射流原有切割方向的同时快速切断残留切割效果，释放残留压力，减少对切割物不必要的伤害或者不必要的切除，实现传统水刀功能性的扩展和安全性提升。

技术特征：

1.一种快速消除水射流作用力的方法，用于水刀系统，所述水刀系统包括轴向相互平行设置的导鞘、执行器械和内窥镜构成的整体器械，其中执行器械包含水刀杆体和用于径向喷射水射流的孔，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的快速消除水射流作用力的方法，其特征在于，所述整体器械旋转的角度与所述执行器械反向旋转的角度相同，和/或，所述整体器械旋转的角速度与所述执行器械反向旋转的角速度相同。

3.如权利要求1所述的快速消除水射流作用力的方法，其特征在于，所述旋转过程的时长小于水射流残余压力释放时长。

4.如权利要求1所述的快速消除水射流作用力的方法，其特征在于，旋转整体器械直到导鞘覆盖水射流的所述工作方向，同时反向旋转执行器械，维持所述工作方向不变，或者所述工作方向的变化量小于设定范围。

5.如权利要求1所述的快速消除水射流作用力的方法，其特征在于，旋转整体器械直到内窥镜覆盖水射流的所述工作方向，同时反向旋转执行器械，维持所述工作方向不变，或者所述工作方向的变化量小于设定范围。

6.如权利要求1所述的快速消除水射流作用力的方法，其特征在于，控制内窥镜沿着水刀杆体轴向直线运动从观察位置到达覆盖孔的位置。

7.如权利要求1所述的快速消除水射流作用力的方法，其特征在于，确定所述旋转过程的目标时长；根据所述目标时长计算所述整体器械分别利用导鞘或内窥镜完成阻挡的所需旋转过程的旋转速度，选择旋转速度小的响应。

8.如权利要求1所述的快速消除水射流作用力的方法，其特征在于，根据电机控制的最大旋转角速度，确定所述旋转过程的时长。

9.如权利要求1所述的快速消除水射流作用力的方法，其特征在于，确定导鞘遮挡当前水射流所需要旋转的第一方向和第一角度，确定内窥镜遮挡当前水射流所需要旋转的第二方向和第二角度，比较第一角度和第二角度，选择角度小的旋转方向。

10.如权利要求1所述的快速消除水射流作用力的方法，其特征在于，在规划允许的水射流减小工作状态下禁止本响应，或者，在规划允许的水射流减小范围以外使能本响应，或者，在规划禁止水射流减小的工作状态下使能本响应。

11.一种快速消除水射流作用力的装置，用于实现权利要求1～10任意一项所述的方法，其特征在于，包括执行器械运动模块、整体器械运动模块和运动控制模块；

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-10中任一所述的方法。

13.一种电子设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-10中任一所述的方法。

14.一种整体器械运动模块，用于实现权利要求1～10任意一项所述的方法，其特征在于，

技术总结本申请公开了一种快速消除水刀作用力的方法，用于水刀系统，所述水刀系统包括轴向相互平行设置的导鞘、执行器械和内窥镜机构构成的整体器械，其中执行器械包含水刀杆体和用于径向喷射水射流的孔，包括以下步骤：确定水射流的工作方向；响应于水射流关停指示等至少一个条件，控制以水刀杆体轴向为中心旋转整体器械，同时以水刀杆体轴向为中心反向旋转执行器械，旋转过程直到导鞘或内窥镜对水射流形成阻挡。本申请还包含用于实现所述方法的装置。本申请解决当泵停止工作后，水刀无法快速停止而产生残余水射流的技术问题。技术研发人员：史策,李灏,赵静受保护的技术使用者：北京智愈医疗科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18