本發明涉及一種基于病灶組織取樣旋切手術的監控領域，特別涉及一種旋切手術刀具同步監控方法以及系統。

背景技術：

旋切取樣是針對人體內部穿刺取樣的常規手術；手術用刀具包括內刀和外套于內刀的外刀，外刀靠前端沿徑向開有取樣槽；穿刺后，在負壓條件下組織被吸入取樣槽，此時內刀向前旋切將組織切下并容納入內刀前端；當然，穿刺時內刀會在最前端將取樣槽封閉，穿刺到位置后再向后讓出取樣槽，讓出的位置和距離根據取樣的多少而確定，讓出后開始施加負壓，進行取樣；上述取樣過程屬于現有技術，在此不再贅述。

現有技術中，由于刀具前端插入到人體內部，取樣槽被人體組織遮擋，操作者無法對取樣槽的讓出位置和距離直接進行觀察，取樣過程中，取樣的多少以及內刀打開的距離基本靠操作者的經驗判斷，沒有客觀的依據，因此，會造成取樣數量不準甚至會取樣失敗的問題，影響最終的取樣操作的效率，從而增加患者的痛苦。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的提供一種旋切手術刀具同步監控方法及系統，能夠在體外對取樣過程形成客觀的監控，從而對操作者的取樣操作形成客觀依據，使得取樣數量精準易控且不易取樣失敗，提高工作效率。

本發明的旋切手術刀具同步監控方法，包括下列步驟：

a.檢測旋切刀具初始化位置，設定內刀原點；

b.旋切刀具從步驟a所設定的內刀原點開始打開，并根據步驟a的內刀原點，獲取刀具相對于原點的打開長度數據；

c.根據步驟b的刀具打開長度數據進行實時同步顯示。

進一步，步驟c中，刀具打開長度數據至少在旋切刀具或刀具手柄上實時同步顯示；

進一步，步驟c中，實時同步顯示還顯示在主機顯示屏上，同時，刀具打開長度數據在刀具手柄上實時同步顯示，且刀具手柄的實時同步顯示命令來自于主機。

進一步，步驟c中，根據刀具的最大打開長度設定實時同步顯示的最大長度，刀具打開長度所占刀具最大打開長度的比例與實時同步顯示的打開進度占實時同步顯示的最大長度的比例一致。

進一步，在步驟a之前，所述旋切刀具安裝于刀具手柄，通過刀具自動識別獲取刀具參數，根據該刀具參數進行步驟b和步驟c。

進一步，所述刀具參數至少包括刀具的最大打開長度參數。

進一步，所述內刀原點為內刀前端抵住外刀取樣槽的前端沿使取樣槽全封閉時內刀所在的位置；步驟b中，刀具打開長度數據通過內刀驅動電機的轉數數據計算而來，所述內刀驅動電機通過絲杠結構驅動內刀進退。

本發明還公開了一種旋切手術刀具同步監控系統，包括檢測單元、主控單元和顯示單元；

所述檢測單元包括：

原點檢測單元，用于獲取原點位置數據并傳遞至主控單元；

刀具打開長度檢測單元，用于獲取刀具打開長度數據并傳遞至主控單元；

所述主控單元用于接收檢測單元傳來的數據信息并利用該數據信息確定原點和刀具打開長度后發送顯示命令至顯示單元；

所述顯示單元用于接收主控單元的顯示命令用于同步顯示刀具打開長度。

進一步，還包括手柄控制單元，所述顯示單元至少包括手柄顯示單元；所述手柄控制單元用于接收主控單元的顯示命令并將該顯示命令發送至手柄顯示單元。

進一步，所述原點檢測單元為電動機驅動器，用于獲取驅動電機的電流信息并傳送至主控單元；刀具打開長度檢測單元為獲取驅動電機轉數的設備，所述驅動電機通過絲杠結構驅動內刀進退。

本發明的有益效果：本發明的旋切手術刀具同步監控方法及系統，采用實時同步顯示刀具打開長度(內刀進退行程)的方法，監控內刀的旋切長度，在原點確定的前提下，能夠精確的獲知內刀的旋切長度，從而確定取樣長度以及取樣量，為取樣提供客觀、直觀的依據；本發明能夠在體外對取樣過程形成客觀的監控，從而對操作者的取樣操作形成客觀指導，使得取樣數量精準易控且不易取樣失敗，提高工作效率，減少患者的痛苦。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。

圖1為本發明的方法程序框圖；

圖2為本發明系統原理框圖。

具體實施方式

圖1為本發明的方法程序框圖，如圖所示：本實施例的旋切手術刀具同步監控方法，包括下列步驟：

包括下列步驟：

a.檢測旋切刀具初始化位置，設定內刀原點；該原點一般為取樣開始的位置，可通過硬件設置獲取該原點位置，比如內刀頂住外刀取樣槽的端點時，驅動電機的電流突變，主控單元根據該突變信號即可獲知并設定內刀位于原點位置，當然，也可通過其他硬件設置，比如傳感器等，均能實現發明目的；

b.旋切刀具從步驟a所設定的內刀原點開始打開，并根據步驟a的內刀原點，獲取刀具相對于原點的打開長度數據；該長度數據最終就是旋切長度數據；該數據的獲得可通過硬件設置直接或者間接獲得；比如通過傳感器直接獲得，或者利用螺紋驅動內刀進退，則可利用轉數和螺距計算得到打開長度；當然，在打開后的旋切的過程中，該數據也被獲取；打開指的是內刀前端相對于原點具有間距；

c.根據步驟b的刀具打開長度數據進行實時同步顯示；步驟b的打開(旋切)長度數據被獲取后，利用主控單元(控制器)將其進行數字化處理，可在顯示屏上進行顯示，可采用進度條方式進行顯示，也可采用百分比的方式進行顯示，均能實現發明目的；即，針對不同刀具本身，在主控單元內設定不同的進度條(百分比)，打開過程中，由于具有確定的原點，刀具打開的長度占全部取樣槽長度的比例在顯示屏或進度條上進行顯示。

本實施例中，步驟c中，刀具打開長度數據至少在旋切刀具或刀具手柄上實時同步顯示；顯示在旋切刀具或刀具手柄上能夠使操作者在穿刺取樣過程中隨時觀察取樣進度(刀具打開長度)，不需另外分散注意力觀察其他設備，避免出現干擾；旋切刀具或刀具手柄上顯示可采用led燈進度條，即通過逐步點亮成排的led燈，也可采用顯示屏等，均能實現發明目的。

本實施例中，步驟c中，實時同步顯示還顯示在主機顯示屏上，同時，刀具打開長度數據在刀具手柄上實時同步顯示，且刀具手柄的實時同步顯示命令來自于主機；主機指的是用于為旋切刀具提供動力電源和控制命令的系統，屬于現有的控制技術，在此不再贅述。

本實施例中，步驟c中，根據刀具的最大打開長度設定實時同步顯示的最大長度，刀具打開長度所占刀具最大打開長度的比例與實時同步顯示的打開進度占實時同步顯示的最大長度的比例一致；即主機顯示屏和刀具手柄具有實時同步顯示的最大長度，在內刀打開過程中，根據采集的刀具打開長度數據所顯示的打開進度與內刀實際打開進度相一致，具有同步性和實時性，可采用進度條，也可采用百分比顯示等；而對于在刀具手柄上的顯示，則可以標定刻度，也可以采用小顯示屏顯示百分比，均能實現發明目的；刀具的最大打開長度與外刀上的全部取樣槽長度(軸向)相對應且相一致，也就是內刀工作過程中的最大行程，在此不再贅述。

本實施例中，在步驟a之前，所述旋切刀具安裝于刀具手柄，通過刀具自動識別獲取刀具參數，根據該刀具參數進行步驟b和步驟c；自動識別采用的方法和結構可以是現有的識別技術，一般采用中國專利ZL 201010107937.0的識別技術，在此不再贅述；通過刀具自動識別，能夠判斷出使用的不同刀具，并根據不同刀具的外刀上的取樣槽長度(刀具的最大打開長度)、驅動螺紋參數(或者齒輪齒條)等與主機中儲存的程序相匹配，以實現同步顯示。

本實施例中，所述刀具參數至少包括刀具的最大打開長度參數，即根據該最大打開長度參數匹配所顯示的最大長度，從而保證針對不同刀具顯示的同步性。

本實施例中，所述內刀原點為內刀前端抵住外刀取樣槽的前端沿使取樣槽全封閉時內刀所在的位置，該位置的判斷通過驅動電機電流的變化，即驅動電機驅動內刀向初始位置行進，當內刀前端抵住外刀取樣槽的前端沿時，驅動電機電流增大，該電流增大信息傳遞至主機，則主機判定該位置為內刀原點，從而為步驟b和步驟c的進行創造條件；步驟b中，刀具打開長度數據通過內刀驅動電機的轉數數據計算而來，所述內刀驅動電機通過絲杠結構驅動內刀進退；即驅動電機通過螺母驅動螺桿的前后移動，從而帶動內刀進退，通過采集驅動電機的轉數數據，結合螺母的螺距計算出進退的位移，從而獲取刀具打開長度(內刀進退)數據。

本發明還公開了一種旋切手術刀具同步監控系統，包括檢測單元、主控單元(微處理器MCU)和顯示單元；

所述檢測單元包括：

原點檢測單元，用于獲取原點位置數據并傳遞至主控單元，可采用傳感器來確定位置，也可通過如前所述的驅動電機電流變化而獲得，驅動電機的電流變化通過電機驅動器直接獲取后傳遞至主控單元；

刀具打開長度檢測單元，用于獲取刀具打開長度數據并傳遞至主控單元；可通過位移傳感器等硬件配置直接實現，也可通過其他硬件配置實現；

所述主控單元用于接收檢測單元傳來的數據信息并利用該數據信息確定原點和刀具打開長度后發送顯示命令至顯示單元；檢測單元傳來的數據信息包括原點位置數據和刀具打開長度數據，主控單元根據該數據信息發送顯示命令；當然，檢測單元還包括刀具識別單元(采用的為中國專利ZL 201010107937.0的技術)，用于識別不同的刀具，并且將該信息傳遞至主控單元，根據不同刀具具有不同的取樣槽長度來匹配不同的顯示進度；主控單元安裝于主機，還用于完成刀具工作時的其他功能，在此不再贅述；

所述顯示單元用于接收主控單元的顯示命令并用于同步顯示刀具打開長度；顯示單元一般包括主機顯示單元和手柄顯示單元，主機顯示單元接收顯示命令用于顯示不同的打開進度，同時，手柄上的手柄顯示單元直接或者間接接收主控單元的顯示命令進行同步顯示。

本實施例中，還包括手柄控制單元(微處理器MCU)，所述顯示單元至少包括手柄顯示單元，手柄顯示單元采用成排的led芯片，通過直接或者通過手柄控制單元間接接收主控單元的命令并按照同步顯示的狀態點亮或者熄滅led，達到直觀觀察的目的；當然，也可采用顯示屏的模式，也能實現本發明目的；所述手柄控制單元用于接收主控單元的顯示命令并將該顯示命令發送至手柄顯示單元；顯示命令來自于主控單元，利于同步的及時性，避免發生信號錯誤而導致的意外發生。

本實施例中，所述原點檢測單元為電動機驅動器，用于獲取驅動電機的電流信息并傳送至主控單元，當內刀運行至最前端時，驅動電機的電流會增大，電動機驅動器將電流信息傳遞至主控單元，主控單元判定內刀到達原點位置；刀具打開長度檢測單元為獲取驅動電機轉數的設備，所述驅動電機通過絲杠結構驅動內刀進退；絲杠結構即為螺母螺桿結構，一般采用細牙螺紋(實現精確傳動)，電機驅動螺母轉一圈，則螺桿前進或后退一個螺距，由此主控單元根據驅動電機的轉數判斷內刀前進或后退的距離，當然，是以原點為基準，結構簡單而信息精確；獲取驅動電機轉數的設備一般采用傳感器，精確而且成本較低。

本發明所使用的旋切刀具為現有技術的結構，安裝于手柄后即可通過驅動電機驅動進行工作，結構以及工作原理在此不再贅述。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。