[發(fā)明專利]用于控制電手術(shù)能量輸送的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011056331.9
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN112587226A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙晶;R·H·瓦姆;C·T·布朗;A·迪曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 柯惠有限合伙公司
• 主分類號(hào): A61B18/00
• 分類號(hào): A61B18/00;A61B18/12
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 杜文樹

一種用于控制將電手術(shù)能量輸送到血管以密封血管的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，包括從電手術(shù)系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)，該電手術(shù)系統(tǒng)包括器械和能量源，同時(shí)器械將電手術(shù)能量從能量源傳遞到血管，通過使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法基于所述數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)血管的破裂壓力概率，并基于預(yù)測(cè)確定血管是否被充分密封。所述數(shù)據(jù)包括與所述電手術(shù)能量的輸送相關(guān)的電參數(shù)。在確定血管未充分密封的情況下，通過第二機(jī)器學(xué)習(xí)算法確定輸出，將確定的輸出傳送給與所述能量源相關(guān)聯(lián)的計(jì)算設(shè)備以用于制定能量輸送算法，和使用所述器械根據(jù)所述能量輸送算法將附加電手術(shù)從所述能量源輸送到血管，以密封血管。

背景

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及預(yù)測(cè)血管參數(shù)，并且更具體地涉及結(jié)合基于機(jī)器學(xué)習(xí)的血管參數(shù)的預(yù)測(cè)以基于估計(jì)的血管參數(shù)控制來自手術(shù)設(shè)備的電手術(shù)能量的輸送的系統(tǒng)和方法。

相關(guān)技術(shù)背景

手術(shù)器械被用來對(duì)組織結(jié)構(gòu)執(zhí)行各種功能。例如手術(shù)鉗是鉗狀設(shè)備，其依賴于其鉗口之間的機(jī)械作用來抓持、夾緊和約束組織?；谀芰康氖中g(shù)鉗利用機(jī)械夾緊作用和能量?jī)烧邅硖幚砝缒Y(jié)、燒灼和/或密封血管。

諸如基于能量的手術(shù)鉗之類的手術(shù)器械通常在沒有組織溫度反饋的情況下可有效地處理組織。例如，對(duì)于基于能量的手術(shù)鉗，通過在受控壓力下使血管經(jīng)受受控的能量分布實(shí)現(xiàn)血管密封。

發(fā)明內(nèi)容

如本文中所使用，術(shù)語(yǔ)“遠(yuǎn)側(cè)”是指所描述的遠(yuǎn)離使用者的部分，而術(shù)語(yǔ)“近側(cè)”是指所描述的靠近使用者的部分。此外，在一致的程度上，本文所描述的方面中的任一者可與本文所描述的其它方面中的任一者或全部結(jié)合使用。

根據(jù)本公開的方面，提出了一種用于控制電手術(shù)能量向血管的輸送以密封血管的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法。該計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法包括在器械將電手術(shù)能量從能量源輸送至血管以密封血管的同時(shí)從包括所述器械和能量源的電手術(shù)系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)。該方法還包括將數(shù)據(jù)傳送到機(jī)器學(xué)習(xí)算法；通過所述機(jī)器學(xué)習(xí)算法預(yù)測(cè)血管的破裂壓力概率；以及基于所述預(yù)測(cè)確定血管是否被充分密封。該數(shù)據(jù)包括與所述電手術(shù)能量的輸送相關(guān)的電參數(shù)。在確定血管未充分密封的情況下，該方法還包括通過第二機(jī)器學(xué)習(xí)算法基于所述數(shù)據(jù)確定輸出，將確定的輸出傳送給與所述能量源相關(guān)聯(lián)的計(jì)算設(shè)備以用于制定(formulate)能量輸送算法，和使用所述器械根據(jù)所述能量輸送算法將附加電手術(shù)能量從所述能量源輸送到血管，以密封血管。

在本公開的一方面，所述機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

在本公開的另一方面，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可包括前饋網(wǎng)絡(luò)、卷積網(wǎng)絡(luò)和/或循環(huán)網(wǎng)絡(luò)。

在本公開的一方面，該方法可以進(jìn)一步包括基于測(cè)量傳感器數(shù)據(jù)或識(shí)別數(shù)據(jù)中的模式中的一個(gè)或多個(gè)來訓(xùn)練所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

在本公開的另一方面，該方法可以進(jìn)一步包括基于訓(xùn)練數(shù)據(jù)來訓(xùn)練所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，該訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括阻抗、血管溫度、血管質(zhì)量、血管表面積、累積能量和/或破裂壓力概率。

在本公開的另一方面，訓(xùn)練可以包括監(jiān)督學(xué)習(xí)、非監(jiān)督學(xué)習(xí)和/或強(qiáng)化學(xué)習(xí)。

在本公開的一方面，強(qiáng)化學(xué)習(xí)可以包括基于破裂壓力概率值和/或阻抗懲罰值的獎(jiǎng)勵(lì)。

在本公開的另一方面，破裂壓力概率值可以是縮放器(scaler)。破裂壓力概率值可以通過以下方式確定：在血管溫度為用于蛋白質(zhì)變性的第一預(yù)定時(shí)間段的第一溫度范圍的情況下，將破裂壓力概率值增加第一量。在血管溫度為第二預(yù)定時(shí)間段的第二溫度范圍以去除預(yù)定百分比的水的情況下，可以通過將破裂壓力概率值增加第二量來確定破裂壓力概率值。在血管溫度為第三預(yù)定時(shí)間段的第三溫度范圍以允許熱固性明膠凝結(jié)和鉗口冷卻的情況下，破裂壓力概率值可以通過將破裂壓力概率值增加第三量來確定。

在本公開的另一方面，阻抗懲罰值可以是第二縮放器。可以通過在血管的阻抗大于第一阻抗閾值的情況下將阻抗懲罰值設(shè)置為-1來確定阻抗懲罰值。在血管的阻抗小于第一阻抗閾值的情況下，可以通過將阻抗懲罰值設(shè)置為0來確定阻抗懲罰值。