一种宫腔镜手术用压力监测系统及其自适应流速控制方法与流程

本发明涉及宫腔镜手术压力监测及其流速控制，具体为一种宫腔镜手术用压力监测系统及其自适应流速控制方法。

背景技术：

1、宫腔镜手术是一种微创手术，广泛应用于治疗子宫内病变，如子宫内膜息肉、子宫内膜异位症、子宫肌瘤等。随着医疗技术的进步和微创手术的普及，宫腔镜手术的应用越来越广泛。在宫腔镜手术中，宫腔内的压力过高或过低都会对患者造成不良影响，如子宫穿孔、术后粘连等。因此，精确监测和控制宫腔压力，避免术中并发症，成为医疗行业的迫切需求。

2、例如公开号为cn116439848a的宫腔压力监测装置及手术系统，该装置包括第一压力传感器、第二压力传感器和控制器，第一压力传感器安装于宫腔镜鞘的插入端并在宫腔内部检测宫腔的第一压力值，第二压力传感器安装于灌注装置的输液管路内并检测输液管路压力值，控制器获取第一压力值和输液管路压力值，以便于通过输液管路压力值确定宫腔的第二压力值，以及以第二压力值为参考值依据第一压力值确定第一压力传感器的检测结果是否不可信。第二压力传感器的安装位置与第一压力传感器不同，因此难以受到相同干扰因素的影响，并且避免了由于无法得知压力传感器故障或受环境干扰而发生测量误差时导致的手术中断和对宫腔的损坏。

3、但是，该方法第二压力传感器的位置远离宫腔，这意味着其测量的压力值可能受到输液管路内液体阻力、气泡等因素的影响，导致测量误差的累积。传感器测得的管路压力值不完全等同于实际的宫腔压力，如果误差过大，可能会导致控制器对第一压力传感器的检测结果做出错误判断，进而影响手术操作。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种宫腔镜手术用压力监测系统及其自适应流速控制方法，解决了上述背景技术的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种宫腔镜手术压力监测系统，包括以下模块：压力数据获取模块、压力数据分析模块、压力判断模块、显示预警模块；所述压力数据获取模块用于通过压力传感器获取宫腔内部压力值和输液管路压力值；所述压力数据分析模块用于基于输液管路压力，分析输液管路内液体流动阻力、液体动力粘度、液体密度、液体流速变化对输液管路压力的影响程度，建立输液管路压力动态补偿模型；所述压力判断模块用于基于输液管路压力动态补偿模型，获取输液管路压力真实值，并与宫腔内部压力值进行比较，获取压力偏差指数，若压力偏差指数超过设定的阈值范围，生成预警信息发送到显示预警模块，若压力偏差指数在阈值范围内，则对宫腔内部压力值进行实时监测分析；所述显示预警模块用于接收压力判断模块发送的预警信息，预警信息包括输液泵的流速，并进行可视化显示。

3、进一步地，分析输液管路内液体流动阻力、液体动力粘度、液体密度、液体流速变化对输液管路压力的影响程度的具体过程如下：获取输液管路的几何参数和液体的物理参数；通过哈根-泊肃叶方程分析液体动力粘度与流量对压力的影响程度，获取管路中由于流动阻力引起的压降值；通过伯努利方程分析液体密度和流速对压力的影响程度，获取管路中流速变化及截面积变化引起的压降值。

4、进一步地，建立输液管路压力动态补偿模型的具体过程如下：将管路中由于流动阻力引起的压降值与管路中流速变化及截面积变化引起的压降值进行综合分析，构建输液管路压力动态补偿模型的内置方程；输液管路压力动态补偿模型的内置方程输入到流体力学模型，构建输液管路压力动态补偿模型。

5、进一步地，基于输液管路压力动态补偿模型，获取输液管路压力真实值的具体如下：通过输液管路压力动态补偿模型，获取输液管路压力补偿值；将输液管路压力补偿值和输液管路压力值进行差值运算，得到输液管路压力真实值。

6、进一步地，获取压力偏差指数的具体如下：将输液管路压力真实值与宫腔内部压力值进行差值运算，并与宫腔内部压力允许的偏差值进行综合运算，得到压力偏差指数。

7、一种宫腔镜手术自适应流速控制方法，包括以下步骤：s1.通过压力判断模块获取压力偏差指数，计算压力偏差指数超过设定的阈值范围的压力超出值；s2.对压力超出值进行异常分类，设置反馈等级，构建pid压力控制方程；s3.通过压力控制方程确定输液泵的流速，对输液泵的流速进行控制；s4.监测调整后的宫腔内部压力值并进行反馈调节。

8、进一步地，构建pid压力控制方程的具体过程如下：将压力超出值作为pid控制器的输入，设置比例增益、积分增益和微分增益作为pid控制器的参数；通过pid控制算法将比例增益、积分增益和微分增益代入pid控制方程中，将输液泵的流速设置为输出，构建pid压力控制方程。

9、进一步地，对输液泵的流速进行控制的具体过程如下：将压力超出值输入pid压力控制方程，获取输液泵的流速；基于输液泵的流速，通过pid控制器对输液泵的流速进行控制。

10、进一步地，监测调整后的宫腔内部压力值并进行反馈调节的过程如下：通过压力传感器实时获取调整后的宫腔内部压力调整值；将宫腔内部压力调整值与输液管路压力真实值进行比较，判断压力偏差指数是否超过设定的阈值范围，若超过，则通过pid控制器对输液泵的流速进行调节。

11、本发明具有以下有益效果：

12、（1）、该一种宫腔镜手术压力监测系统，通过压力传感器实时获取宫腔内部压力值和输液管路压力值，并分析输液管路内的液体流动阻力、动力粘度、密度和流速变化对压力的影响，建立的压力动态补偿模型，能够精确判断输液管路压力的真实值，从而提高监测的准确性，确保压力监测的实时性和可靠性，有效监测手术过程中宫腔内部压力的变化，避免因压力波动引起的手术风险。能够根据设定的阈值，自动判断压力偏差指数并生成预警信息。显示预警模块则将预警信息进行可视化显示，使医护人员能够及时了解并处理异常情况，从而提升手术的安全性。过多层次的压力监测和反馈控制，旨在确保宫腔镜手术过程中，宫腔内部压力处于安全和稳定的范围内。

13、（2）、该一种宫腔镜手术自适应流速控制方法，通过获取压力偏差指数，并根据偏差指数构建pid压力控制方程，能够精确调节输液泵的流速，从而实现对宫腔内部压力的精确控制，确保手术环境的稳定性。 当压力偏差指数超过设定的阈值范围时，系统能够迅速识别异常，并通过设置反馈等级，动态调整控制策略，保证在异常情况下，宫腔内部压力能够及时恢复到安全范围内。通过pid控制算法的自动调节和反馈机制，实现了输液泵流速的自适应控制，减少了人工干预的需求，提高了手术过程的效率和精确性，降低了医护人员的工作负担。通过动态控制输液泵的流速和持续监测宫腔内部压力，该方法有效防止因压力不当而引发的手术并发症，确保患者在手术过程中的安全性。

14、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

1.一种宫腔镜手术压力监测系统，其特征在于，包括以下模块：压力数据获取模块、压力数据分析模块、压力判断模块、显示预警模块；

2.根据权利要求1所述的一种宫腔镜手术压力监测系统，其特征在于：分析输液管路内液体流动阻力、液体动力粘度、液体密度、液体流速变化对输液管路压力的影响程度的具体过程如下：

3.根据权利要求2所述的一种宫腔镜手术压力监测系统，其特征在于：建立输液管路压力动态补偿模型的具体过程如下：

4.根据权利要求3所述的一种宫腔镜手术压力监测系统，其特征在于：基于输液管路压力动态补偿模型，获取输液管路压力真实值的具体如下：

5.根据权利要求4所述的一种宫腔镜手术压力监测系统，其特征在于：获取压力偏差指数的具体如下：

6.一种宫腔镜手术自适应流速控制方法，应用于权利要求1-5中任一项所述的一种宫腔镜手术压力监测系统,其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种宫腔镜手术自适应流速控制方法，其特征在于：构建pid压力控制方程的具体过程如下：

8.根据权利要求7所述的一种宫腔镜手术自适应流速控制方法，其特征在于：对输液泵的流速进行控制的具体过程如下：

9.根据权利要求8所述的一种宫腔镜手术自适应流速控制方法，其特征在于：监测调整后的宫腔内部压力值并进行反馈调节的过程如下：