【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及人体医疗辅助系统，特别是一种快速实时的玻切头压力测量光学系统。
技术介绍
1、玻璃体是人体眼球组织，它是一种无色透明胶状体，位于晶状体后面，充满于晶状体与视网膜之间，具有屈光、支撑视网膜的作用。玻璃体切割手术是目前临床用于治疗多种眼科疾病的高水准手术之一。玻璃体切割手术使用特制的套管针直接穿刺球结膜和巩膜进入玻璃体进行手术。目前手术中使用的器械有切割玻璃体用的玻切头、作为照明使用的光纤、维持眼压用的灌注头。玻璃体切割术通过设置玻切头不同的切速将病变的玻璃体切除，并通过系统抽吸负压将切除的物质抽离出眼球。术中医生根据经验设置切割时的灌注压、玻切头的切速和系统抽吸负压。切割过程中，切速越大、系统抽吸负压越高切割效率越高，但过高的切速和负压可能会对人体组织如视网膜造成不可逆转的损伤。这种伤害主要来源于术中玻切头产生的压力。而现阶段医生只能根据视网膜的抖动程度来判断手术过程对视网膜的影响。当视网膜剧烈抖动的时候，医生随即减小波切头切速和负压，以防止视网膜脱落。这种经验参数于患者和医生而言都需要冒较大的风险。因此，一种直观定量的压力参数指导是十分有必要的。
2、在现有技术方案中，主要针对眼压进行监测，而忽视了对玻切头切割时产生的压力的直接监测，由于玻切头切割时产生的压力对于手术切割区域的眼球组织有瞬间的力学作用，尤其是当玻切头接近视网膜时，如果操作不当，压力过高则容易对视网膜等周围组织造成损伤。要实现对玻璃体切割术中的玻切头产生的压力的实时检测，需要将压力传感器内置于玻切头端口，随手术器械一起置入玻璃体内。然而由
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种快速实时的玻切头压力测量光学系统，从而对玻璃体切割术中玻切头工作时产生的压力进行实时监测，使得眼科医生在手术过程中能够通过实时检测的压力值来调整玻切头的切速和系统抽吸负压，在保证患者安全的前提下高效地完成手术。
2、技术方案：本专利技术所述的一种快速实时的玻切头压力测量光学系统，包括用于术中设置玻切头参数的控制子系统、集成在一起的压力传感器和玻切仪子系统、压力解调检测子系统和压力显示预警子系统；所述的集成在一起的压力传感器和玻切仪子系统包括压力传感器、传感器尾端接线前部、传感器尾端接线后部、三通管、玻切仪液路管道、玻切仪手柄、玻切头，压力传感器和玻切仪子系统将压力传感器与玻切头集成在一起，能够实时检测玻切头处的压力，可通过医疗器械穿刺到手术部位；所述的压力传感器是一种侵入式微型压力传感器；所述的传感器压力解调检测子系统包括但不限于光学模块、光电转换模块、数据分析模块、压力传感器。
3、控制子系统能够对玻切头切速和负压的参数进行设置，压力解调检测子系统能够实时检测波切头工作时产生的压力，为手术系统中各个子系统提供反馈控制，如果术中玻切头工作时产生的压力超出安全阈值，那么传感器压力解调检测子系统会将检测到的压力值实时反馈给压力显示预警子系统。医生根据接收到的压力显示预警信号，及时通过控制子系统设置调整相应的玻切头的切速和负压，以保证手术的安全进行。
4、所述的压力解调检测子系统采用基于密集波分复用dwdm的解调系统，包括但不限于ase光源、耦合器、环形器、f-p传感器、wdm2、wdm1、光电探测器、光电探测器、数据采集卡、pc。
5、所述的侵入式微型压力传感器包括但不限于光纤式压力传感器和基于光电式、应变式、压阻式、电容式、压电式、振频式的微型压力传感器。
6、所述的光纤式压力传感器包含但不限于基于光纤法布里珀罗干涉仪的光纤f-p压力传感器；所述的基于光纤f-p的压力传感器包含但不限于单模光纤、玻璃管、敏感膜片、光纤光栅。
7、所述压力传感器置于玻切头内部前端，能够实时检测玻切头工作时产生的压力，传感器尾端接线前部在玻切仪制作过程中直接埋入集成在玻切仪手柄的玻切仪液路管道中；传感器尾端接线后部通过三通管与玻切仪液路管道分离并接入压力解调检测子系统中。
8、所述压力传感器的解调系统包括但不限于基于dwdm波分复用的解调系统、基于强度的解调系统、基于条纹技术的相位解调系统、光楔式非扫描的相关解调系统。基于强度的解调方法通过测量携带的外界物理信息的强度的变化来解调压力变化，具有原始信号简单、响应快、灵敏度较高、成本低等优势。基于条纹技术的相位解调方法通过对信号的干涉相位点进行跟踪来解调信号。基于光楔式非扫描的相关解调系统则是基于互相关运算来完成解调的一种方法。
9、所述的压力显示预警子系统包含文字显示预警模块、语音预警模块和指示灯预警模块。
10、采用数据处理软件对数据采集卡采集的电信号进行实时的解调处理，将术中玻切头工作时的压力值实时显示输出供医生参考。
11、一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的一种快速实时的玻切头压力测量光学系统。
12、一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种快速实时的玻切头压力测量光学系统。
13、有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
14、1、本专利技术开创性地对玻璃体切割术中玻切头工作时产生的压力进行实时监测，使得眼科医生在手术过程中能够通过实时检测的压力值来调整玻切头的切速和系统抽吸负压，在保证患者安全的前提下高效地完成手术。
15、2、本专利技术开创性地将玻切头和压力传感器集成在一起，提高了医疗器械的集成度。
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1.一种快速实时的玻切头压力测量光学系统，其特征在于，包括用于术中设置玻切头参数的控制子系统(1)、集成在一起的压力传感器和玻切仪子系统(2)、压力解调检测子系统(3)和压力显示预警子系统(4)；所述的集成在一起的压力传感器和玻切仪子系统(2)包括压力传感器(201)、传感器尾端接线前部(202)、传感器尾端接线后部(203)、三通管(204)、玻切仪液路管道(205)、玻切仪手柄(206)、玻切头(207)；所述的压力传感器(201)是一种侵入式微型压力传感器；所述的压力解调检测子系统(3)包括但不限于光学模块(301)、光电转换模块(302)、数据分析模块(303)、压力传感器(201)。
2.根据权利要求1所述的一种快速实时的玻切头压力测量光学系统，其特征在于，所述的传感器压力解调检测子系统(3)采用基于密集波分复用DWDM的解调系统，包括但不限于ASE光源(401)、耦合器(402)、环形器(403)、F-P传感器(404)、WDM2(405)、WDM1(406)、光电探测器(407)、光电探测器(408)、数据采集卡(409)、PC(410)。
4.根据权利要求3所述的一种快速实时的玻切头压力测量光学系统，其特征在于，所述的光纤式压力传感器包含但不限于基于光纤法布里珀罗干涉仪的光纤F-P压力传感器；所述的基于光纤F-P的压力传感器包含但不限于单模光纤(501)、玻璃管(502)、敏感膜片(503)、光纤光栅(504)。
5.根据权利要求1所述的一种快速实时的玻切头压力测量光学系统，其特征在于，所述压力传感器(201)置于玻切头(207)内部前端，传感器尾端接线前部(202)在玻切仪制作过程中直接埋入集成在玻切仪手柄(206)的玻切仪液路管道(05)中；传感器尾端接线后部(203)通过三通管(204)与玻切仪液路管道(205)分离并接入压力解调检测子系统(3)中。
6.根据权利要求1所述的一种快速实时的玻切头压力测量光学系统，其特征在于，所述压力传感器(201)的解调系统包括但不限于基于DWDM波分复用的解调系统、基于强度的解调系统、基于条纹技术的相位解调系统、光楔式非扫描的相关解调系统。
7.根据权利要求1所述的一种快速实时的玻切头压力测量光学系统，其特征在于，所述的压力显示预警子系统(4)包含文字显示预警模块、语音预警模块和指示灯预警模块。
8.根据权利要求1所述的一种快速实时的玻切头压力测量光学系统，其特征在于，采用数据处理软件对数据采集卡(409)采集的电信号进行实时的解调处理。
9.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的一种快速实时的玻切头压力测量光学系统。
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，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1-8中任一项所述的一种快速实时的玻切头压力测量光学系统。
...【技术特征摘要】
1.一种快速实时的玻切头压力测量光学系统，其特征在于，包括用于术中设置玻切头参数的控制子系统(1)、集成在一起的压力传感器和玻切仪子系统(2)、压力解调检测子系统(3)和压力显示预警子系统(4)；所述的集成在一起的压力传感器和玻切仪子系统(2)包括压力传感器(201)、传感器尾端接线前部(202)、传感器尾端接线后部(203)、三通管(204)、玻切仪液路管道(205)、玻切仪手柄(206)、玻切头(207)；所述的压力传感器(201)是一种侵入式微型压力传感器；所述的压力解调检测子系统(3)包括但不限于光学模块(301)、光电转换模块(302)、数据分析模块(303)、压力传感器(201)。
2.根据权利要求1所述的一种快速实时的玻切头压力测量光学系统，其特征在于，所述的传感器压力解调检测子系统(3)采用基于密集波分复用dwdm的解调系统，包括但不限于ase光源(401)、耦合器(402)、环形器(403)、f-p传感器(404)、wdm2(405)、wdm1(406)、光电探测器(407)、光电探测器(408)、数据采集卡(409)、pc(410)。
3.根据权利要求1所述的一种快速实时的玻切头压力测量光学系统，其特征在于，所述的侵入式微型压力传感器包括但不限于光纤式压力传感器和基于光电式、应变式、压阻式、电容式、压电式、振频式的微型压力传感器。
4.根据权利要求3所述的一种快速实时的玻切头压力测量光学系统，其特征在于，所述的光纤式压力传感器包含但不限于基于光纤法布里珀罗干涉仪的光纤f-p压力传感器；所述的基于光纤f-p的压力传感器包含但不...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐飞，卢冬琴，袁松涛，陈烨，杭荟，陈明康，朱衡天，陈熙，孔祥旭，丁昊天，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：
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