一种自适应实时反馈血肿清除装置以及方法

本发明涉及脑神经外科领域，尤其是涉及一种自适应实时反馈血肿清除装置以及方法。

背景技术：

1、脑出血(intracranial hemorrhage，ich)是指发生在脑实质内的出血，具有发病急、病情变化快、致死率和致残率高等特点，造成脑出血患者高致死率的主要原因，是由脑出血形成的脑内血肿所引起的。通过手术治疗及时清除血肿，能够减少血肿对周围脑组织的压迫和继发性脑损害，从而降低死亡率。在清除过程中“可视化、微创、精准、脑血肿清除彻底、清除程度智能反馈”是所有神经外科医生对手术的核心诉求。

2、目前手术方法(传统开颅血肿清除术、立体定向或导航下血肿穿刺术、神经内镜下血肿清除术)虽然在技术上有一定发展，但都不能同时满足外科医生的五大核心诉求，通常是顾此失彼。神经内镜下血肿清除术相比前两种，具有可视化、通道管径小、微创等优点，但是，常规神经内镜缺少清除程度反馈功能，无法实现精准手术，术中医生往往凭借经验和掌握的操作技术手动控制吸引器压力进行血肿清除，但手术医生的技术和经验在我国存在显著地不平衡，术后患者恢复程度和手术效果因为医生技术的不同而差异巨大。

3、因此，需要一种在满足可视化微创的前提下，能够控制脑血肿清除程度的智能反馈系统，减少不同医生手术操作的差异性，实现脑血肿清除术的一致性。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种满足可视化微创的前提下，能够控制脑血肿清除程度的自适应实时反馈血肿清除装置。

2、为了克服现有技术的不足，本发明的目的之二在于提供一种满足可视化微创的前提下，能够控制脑血肿清除程度的自适应实时反馈血肿清除方法。

3、本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

4、一种自适应实时反馈血肿清除装置，包括吸引组件，所述吸引组件包括引流管以及与所述引流管连接的负压吸引器，所述负压吸引器通过所述引流管抽吸颅内血肿，所述吸引组件还包括固液相态压力传感器以及流速控制模块，所述固液相态压力传感器安装于所述引流管端部，所述固液相态压力传感器测量颅内实时压力以及实时粘弹性，所述流速控制模块设有流速传感器，所述流速传感器测量所述引流管实时抽吸流速，所述自适应实时反馈血肿清除装置还包括内窥镜组件以及控制模组，所述内窥镜组件包括内窥镜镜体，所述内窥镜镜体获取颅内实时图像，所述控制模组包括数据处理模块，所述数据处理模块根据所述颅内实时图像判断血肿是否清除干净，当血肿未清除干净时，所述数据处理模块根据颅内实时压力以及实时粘弹性进行自适应调节，输出所述负压吸引器的反馈吸引负压和吸引流速，所述负压吸引器根据反馈的吸引负压和吸引流速工作。

5、进一步的，所述数据处理模块根据颅内实时压力判断所述引流管接触的是脑组织还是血肿。

6、进一步的，所述数据处理模块内设有流动态血液/脑组织、半凝固态血液/脑组织和血凝块/脑组织模型，每一模型有对应的负压压力与流速的合理匹配参数，形成离体数据库，根据颅内实时压力以及实时粘弹性判断颅内血肿实时对应的模型，并输出合理匹配参数。

7、进一步的，所述自适应实时反馈血肿清除装置还包括留置管，所述留置管位于颅内形成手术通道，所述引流管通过所述留置管伸入颅内，所述固液相态压力传感器位于所述留置管外并位于所述颅内。

8、进一步的，所述留置管内设有颅温颅压传感器，所述颅温颅压传感器测量颅内的压力和温度。

9、进一步的，所述自适应实时反馈血肿清除装置还包括手术管，所述手术管设有电凝止血通道、内窥镜通道以及引流通道，所述手术管固定于所述留置管内部，所述引流管安装于所述引流通道，所述内窥镜组件还包括内窥镜管体，所述内窥镜管体安装于所述内窥镜通道，所述内窥镜镜体安装于所述内窥镜管体端部。

10、进一步的，所述自适应实时反馈血肿清除装置还包括止血组件，所述止血组件包括电凝探头以及电凝止血管，所述电凝止血管安装于所述电凝止血通道，所述电凝探头安装于所述电凝止血管末端。

11、进一步的，所述控制模组还包括图像显示模块，所述内窥镜组件还包括图像处理单元，所述图像处理单元与所述内窥镜镜体以及所述图像显示模块电性连接，所述图像处理单元处理所述内窥镜镜体采集的图像，所述图像显示模块显示颅内的实时图像。

12、本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

13、一种自适应实时反馈血肿清除方法，采用上述反馈血肿清除装置实施，包括以下步骤：

14、构建颅内模型：在体外构建三组模型模拟颅内组织，分别是流动态血液/脑组织、半凝固态血液/脑组织和血凝块/脑组织，然后采用负压吸引器进行血肿清除，通过采集微型固液相态压力传感器在上述模型中的粘弹性、形态和压力数据，分析并解算出负压吸引器的负压压力与流速的合理匹配参数，由此构建离体数据库；

15、血肿清除：内窥镜镜体获取颅内实时图像，根据颅内实时图像判断是否存在血肿，当存在血肿时，负压吸引器通过引流管抽吸；

16、自适应调节：抽吸过程中，所述固液相态压力传感器测量颅内实时压力以及实时粘弹性，所述流速传感器测量所述引流管实时抽吸流速，所述数据处理模块根据颅内实时压力以及实时粘弹性判断颅内属于三组模型中的哪一组并输出对应的负压压力与流速的合理匹配参数，所述负压吸引器根据匹配参数工作并回到血肿清除步骤，直至血肿不存在；

17、电凝止血：控制模组控制电凝探头电凝止血。

18、进一步的，还包括防误吸步骤，所述防误吸步骤具体为：根据所述微型固液相态压力传感器的压力数据，判断引流管接触的是脑组织还是血肿，当判断为脑组织时，自动关闭所述负压吸引器。

19、相比现有技术，本发明自适应实时反馈血肿清除装置的吸引组件还包括固液相态压力传感器以及流速控制模块，固液相态压力传感器安装于引流管端部，固液相态压力传感器测量颅内实时压力以及实时粘弹性，流速控制模块设有流速传感器，流速传感器测量引流管实时抽吸流速，自适应实时反馈血肿清除装置还包括内窥镜组件以及控制模组，内窥镜组件包括内窥镜镜体，内窥镜镜体获取颅内实时图像，控制模组包括数据处理模块，数据处理模块根据颅内实时图像判断血肿是否清除干净，当血肿未清除干净时，数据处理模块根据颅内实时压力以及实时粘弹性进行自适应调节，输出负压吸引器的反馈吸引负压和吸引流速，负压吸引器根据反馈的吸引负压和吸引流速工作，实现血肿清除程度的智能反馈和自动控制，减少不同医生手术操作的差异性，实现脑血肿清除术的一致性。

技术特征：

1.一种自适应实时反馈血肿清除装置，包括吸引组件，所述吸引组件包括引流管以及与所述引流管连接的负压吸引器，所述负压吸引器通过所述引流管抽吸颅内血肿，其特征在于：所述吸引组件还包括固液相态压力传感器以及流速控制模块，所述固液相态压力传感器安装于所述引流管端部，所述固液相态压力传感器测量颅内实时压力以及实时粘弹性，所述流速控制模块设有流速传感器，所述流速传感器测量所述引流管实时抽吸流速，所述自适应实时反馈血肿清除装置还包括内窥镜组件以及控制模组，所述内窥镜组件包括内窥镜镜体，所述内窥镜镜体获取颅内实时图像，所述控制模组包括数据处理模块，所述数据处理模块根据所述颅内实时图像判断血肿是否清除干净，当血肿未清除干净时，所述数据处理模块根据颅内实时压力以及实时粘弹性进行自适应调节，输出所述负压吸引器的反馈吸引负压和吸引流速，所述负压吸引器根据反馈的吸引负压和吸引流速工作。

2.根据权利要求1所述的自适应实时反馈血肿清除装置，其特征在于：所述数据处理模块根据颅内实时压力判断所述引流管接触的是脑组织还是血肿。

3.根据权利要求1所述的自适应实时反馈血肿清除装置，其特征在于：所述数据处理模块内设有流动态血液/脑组织、半凝固态血液/脑组织和血凝块/脑组织模型，每一模型有对应的负压压力与流速的合理匹配参数，形成离体数据库，根据颅内实时压力以及实时粘弹性判断颅内血肿实时对应的模型，并输出合理匹配参数。

4.根据权利要求1所述的自适应实时反馈血肿清除装置，其特征在于：所述自适应实时反馈血肿清除装置还包括留置管，所述留置管位于颅内形成手术通道，所述引流管通过所述留置管伸入颅内，所述固液相态压力传感器位于所述留置管外并位于所述颅内。

5.根据权利要求4所述的自适应实时反馈血肿清除装置，其特征在于：所述留置管内设有颅温颅压传感器，所述颅温颅压传感器测量颅内的压力和温度。

6.根据权利要求4所述的自适应实时反馈血肿清除装置，其特征在于：所述自适应实时反馈血肿清除装置还包括手术管，所述手术管设有电凝止血通道、内窥镜通道以及引流通道，所述手术管固定于所述留置管内部，所述引流管安装于所述引流通道，所述内窥镜组件还包括内窥镜管体，所述内窥镜管体安装于所述内窥镜通道，所述内窥镜镜体安装于所述内窥镜管体端部。

7.根据权利要求4所述的自适应实时反馈血肿清除装置，其特征在于：所述自适应实时反馈血肿清除装置还包括止血组件，所述止血组件包括电凝探头以及电凝止血管，所述电凝止血管安装于所述电凝止血通道，所述电凝探头安装于所述电凝止血管末端。

8.根据权利要求1所述的自适应实时反馈血肿清除装置，其特征在于：所述控制模组还包括图像显示模块，所述内窥镜组件还包括图像处理单元，所述图像处理单元与所述内窥镜镜体以及所述图像显示模块电性连接，所述图像处理单元处理所述内窥镜镜体采集的图像，所述图像显示模块显示颅内的实时图像。

9.一种自适应实时反馈血肿清除方法，采用如权利要求1-8任意一项所述的反馈血肿清除装置实施，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的自适应实时反馈血肿清除方法，其特征在于：还包括防误吸步骤，所述防误吸步骤具体为：根据所述微型固液相态压力传感器的压力数据，判断引流管接触的是脑组织还是血肿，当判断为脑组织时，自动关闭所述负压吸引器。

技术总结
本发明公开了一种自适应实时反馈血肿清除装置以及方法，属于脑神经外科领域，负压吸引器通过引流管抽吸颅内血肿，固液相态压力传感器安装于引流管端部，固液相态压力传感器测量颅内实时压力以及实时粘弹性，流速传感器测量引流管实时抽吸流速，内窥镜镜体获取颅内实时图像，控制模组包括数据处理模块，数据处理模块根据颅内实时图像判断血肿是否清除干净，当血肿未清除干净时，数据处理模块根据颅内实时压力以及实时粘弹性进行自适应调节，输出负压吸引器的反馈吸引负压和吸引流速，负压吸引器根据反馈的吸引负压和吸引流速工作，实现血肿清除程度的智能反馈和自动控制，减少不同医生手术操作的差异性，实现脑血肿清除术的一致性。

技术研发人员：李敏,吴雪海,齐曾鑫,王艳,吕晶,唐玉国,周镇乔,贾宏博,刘勤颖,王斯博,陈月岩
受保护的技术使用者：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4