本發(fā)明涉及醫(yī)療設備液體管理，具體為智能宮腔鏡液體管理系統(tǒng)及其波動抑制方法。

背景技術：

1、隨著女性健康意識的不斷提升，宮腔鏡作為一種微創(chuàng)的婦科診療手段，得到了廣泛應用。宮腔鏡手術通過直視下對宮腔內病變進行診斷和治療，具有創(chuàng)傷小、恢復快、住院時間短等優(yōu)點。然而，手術過程中需要注入液體來保持宮腔的可視化和內腔壓力，這要求對液體流量和壓力進行精確控制。隨著智能醫(yī)療技術的發(fā)展，液體管理的自動化與智能化已成為提升宮腔鏡手術安全性和效率的關鍵因素。

2、現(xiàn)有的宮腔鏡液體管理系統(tǒng)通常依賴手動或半自動控制方式來調節(jié)液體流量與壓力。在液體流量和壓力調節(jié)上的精度較低，容易造成宮腔內壓力不穩(wěn)定，影響手術視野，甚至增加術中并發(fā)癥的風險。手術過程中的液體波動變化無法及時被有效抑制，導致手術過程中液體控制不穩(wěn)，影響操作安全性。傳統(tǒng)系統(tǒng)未能充分考慮患者的個體差異，無法根據(jù)手術實時進展或患者的生理變化動態(tài)調整液體管理參數(shù)，存在不適應性。因此，亟需一種智能化的液體管理系統(tǒng)，能夠提供精確控制和實時反饋，以提高宮腔鏡手術的穩(wěn)定性與安全性。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了智能宮腔鏡液體管理系統(tǒng)及其波動抑制方法，解決了上述背景技術的問題。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：智能宮腔鏡液體管理系統(tǒng)，包括以下模塊：液體波動檢測模塊、動態(tài)波動補償控制模塊、波動抑制模塊；所述液體波動檢測模塊用于實時采集宮腔內部及輸液管路的液體壓力和流量數(shù)據(jù)，對液體數(shù)據(jù)進行頻域和時域分析，提取液體波動特性并建立動態(tài)特性模型；所述動態(tài)波動補償控制模塊用于基于液體波動特性模型，分析液體流動特性，獲取液體波動指數(shù)，通過自適應控制算法實時調整輸液泵輸出流速和回流閥開度，動態(tài)補償液體波動；所述波動抑制模塊用于在物理層面通過柔性減震組件吸收液體傳輸過程中的高頻波動，根據(jù)液體波動指數(shù)，動態(tài)優(yōu)化柔性減震組件的響應。

3、進一步地，對液體數(shù)據(jù)進行頻域和時域分析的具體過程如下：獲取實時采集的宮腔內部及輸液管路的液體壓力和流量數(shù)據(jù)，以時間序列形式存儲；通過計算每一時刻的壓力和流量變化，分析液體流動的瞬時變化特征，包括壓力波動幅度、變化速度和波動持續(xù)時間，基于瞬時變化的統(tǒng)計特征，評估液體流動的穩(wěn)定性，并提取波動的周期性特征；對時域數(shù)據(jù)進行離散傅里葉變換，將液體壓力和流量的時域信號轉換為頻域信號，計算信號在不同頻率范圍內的能量分布，識別出液體波動中的主要頻率成分，分析液體流動中可能產(chǎn)生的高頻波動和低頻波動；根據(jù)頻域分析結果，提取液體流動中的共振頻率和干擾頻率，評估不同頻段對宮腔鏡操作的影響程度。

4、進一步地，提取液體波動特性并建立動態(tài)特性模型的具體過程如下：獲取液體壓力和流量的時域和頻域數(shù)據(jù)，計算液體波動的幅度、頻率、周期性，識別液體波動的主要特征，包括波動幅度、頻率成分和周期性；根據(jù)提取的波動特性，通過自回歸積分滑動平均模型建立液體流動的動態(tài)特性模型；通過最小二乘法優(yōu)化模型參數(shù)，擬合液體流動的非線性和時變特性；計算流量與壓力之間的傳遞函數(shù)，描述液體波動的動態(tài)響應特性；將動態(tài)特性模型的預測結果與實際實時采集的液體壓力和流量數(shù)據(jù)進行對比，驗證模型的擬合度。

5、進一步地，分析液體流動特性，獲取液體波動指數(shù)的具體過程如下：對實時采集的液體壓力和流量數(shù)據(jù)進行去噪處理，采用小波變換去除高頻噪聲，通過低通濾波器平滑處理；根據(jù)液體數(shù)據(jù)頻域和時域分析，計算液體壓力和流量的局部變化率、波動幅度以及波動周期，通過局部自回歸分析評估波動的瞬時變化特征；結合時域和頻域分析結果，通過綜合計算液體波動的幅度、頻率成分和周期性變化，確定每個特征對波動指數(shù)的權重，獲取液體波動指數(shù)。

6、進一步地，通過自適應控制算法實時調整輸液泵輸出流速和回流閥開度的具體過程如下：根據(jù)液體波動指數(shù)作為反饋輸入自適應控制算法的輸入信號；結合液體波動特性模型，定義液體波動指數(shù)與系統(tǒng)穩(wěn)定性的關系，評估波動指數(shù)在設定范圍內對液體流動穩(wěn)定性的影響；初始化自適應控制算法，通過設置控制閾值和動態(tài)調整參數(shù)，持續(xù)監(jiān)測液體波動指數(shù)，并與預設閾值進行實時比較。當波動指數(shù)超過設定的穩(wěn)定閾值時，觸發(fā)控制信號，啟動自適應控制算法，實時調整輸液泵的輸出流速和回流閥開度。

7、進一步地，實時調整輸液泵的輸出流速和回流閥開度的具體過程如下：基于液體波動指數(shù)，實時監(jiān)測液體流動的穩(wěn)定性和異常波動，利用波動指數(shù)與流速、回流閥開度之間的非線性關系進行預測；結合液體波動特性模型，基于歷史數(shù)據(jù)和實時反饋，動態(tài)調整輸液泵流速和回流閥開度的調節(jié)曲線，形成針對不同波動模式的自適應調節(jié)策略；設定多重動態(tài)閾值機制，根據(jù)液體流動特性實時觸發(fā)不同的調節(jié)策略，確保波動超過預設穩(wěn)定范圍時，響應并啟動流速或回流閥開度調整。

8、進一步地，根據(jù)液體波動指數(shù)，動態(tài)優(yōu)化柔性減震組件的響應的具體過程如下：計算液體波動指數(shù)，監(jiān)測液體流動的穩(wěn)定性和異常波動，識別波動的強度和頻率特征；根據(jù)液體波動指數(shù)與柔性減震組件響應之間的關系，建立非線性模型，定義液體波動指數(shù)對減震組件彈性、阻尼特性的影響，評估波動強度對減震效果的需求，通過優(yōu)化調節(jié)減震組件的柔性與剛度，調整其彈性模量和阻尼系數(shù)。

9、智能宮腔鏡液體波動抑制方法，包括以下步驟：s1.實時采集宮腔內部及輸液管路的液體壓力和流量數(shù)據(jù)，對液體數(shù)據(jù)進行頻域和時域分析，提取液體波動特性并建立動態(tài)特性模型；s2.基于液體波動特性模型，分析液體流動特性，獲取液體波動指數(shù)，通過自適應控制算法實時調整輸液泵輸出流速和回流閥開度，動態(tài)補償液體波動；s3.在物理層面通過柔性減震組件吸收液體傳輸過程中的高頻波動，根據(jù)液體波動指數(shù)，動態(tài)優(yōu)化柔性減震組件的響應。

10、本發(fā)明具有以下有益效果：

11、（1）、該智能宮腔鏡液體管理系統(tǒng)，通過實時采集并分析液體的壓力和流量數(shù)據(jù)，結合時域與頻域分析、液體波動指數(shù)評估、自適應控制算法，以及動態(tài)調節(jié)策略，實現(xiàn)液體流動的高精度實時監(jiān)測與調控，提高宮腔鏡操作過程中的液體流動穩(wěn)定性，減少因液體波動導致的操作誤差，提升手術安全性和效率。

12、（2）、該智能宮腔鏡液體波動抑制方法，基于液體波動指數(shù)和動態(tài)特性模型，設計多重動態(tài)閾值機制，結合柔性減震組件優(yōu)化響應和自適應調節(jié)，顯著降低異常液體波動的頻率和幅度，有效維持液體流動的平穩(wěn)性，提升復雜環(huán)境下液體管理的智能化與適應性。

13、當然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。

技術特征：

1.智能宮腔鏡液體管理系統(tǒng)，其特征在于，包括以下模塊：液體波動檢測模塊、動態(tài)波動補償控制模塊、波動抑制模塊；

2.根據(jù)權利要求1所述的智能宮腔鏡液體管理系統(tǒng)，其特征在于：對液體數(shù)據(jù)進行頻域和時域分析的具體過程如下：

3.根據(jù)權利要求2所述的智能宮腔鏡液體管理系統(tǒng)，其特征在于：提取液體波動特性并建立動態(tài)特性模型的具體過程如下：

4.根據(jù)權利要求3所述的智能宮腔鏡液體管理系統(tǒng)，其特征在于：分析液體流動特性，獲取液體波動指數(shù)的具體過程如下：

5.根據(jù)權利要求4所述的智能宮腔鏡液體管理系統(tǒng)，其特征在于：通過自適應控制算法實時調整輸液泵輸出流速和回流閥開度的具體過程如下：

6.根據(jù)權利要求5所述的智能宮腔鏡液體管理系統(tǒng)，其特征在于：實時調整輸液泵的輸出流速和回流閥開度的具體過程如下：

7.根據(jù)權利要求6所述的智能宮腔鏡液體管理系統(tǒng)，其特征在于：根據(jù)液體波動指數(shù)，動態(tài)優(yōu)化柔性減震組件的響應的具體過程如下：

8.智能宮腔鏡液體波動抑制方法，應用權利要求1-7任意一項所述的智能宮腔鏡液體管理系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟：

技術總結
本發(fā)明公開了智能宮腔鏡液體管理系統(tǒng)及其波動抑制方法，涉及醫(yī)療設備液體管理技術領域。該智能宮腔鏡液體管理系統(tǒng)及其波動抑制方法，通過設置液體波動檢測模塊、動態(tài)波動補償控制模塊、波動抑制模塊，采集宮腔內部及輸液管路的液體壓力和流量數(shù)據(jù)，結合頻域和時域分析技術，提取液體波動特性并建立動態(tài)特性模型?；诓▌犹匦阅Ｐ?，實時計算液體波動指數(shù)，并通過自適應控制算法動態(tài)調整輸液泵的流速和回流閥開度，從而實現(xiàn)液體波動的有效補償和抑制。同時通過柔性減震組件，在物理層面吸收液體傳輸過程中的高頻波動，進一步優(yōu)化波動抑制效果?？梢燥@著提高宮腔鏡手術中的液體管理精度，減少因液體波動導致的手術操作干擾，保障手術的穩(wěn)定性。

技術研發(fā)人員：王臣峰,劉陽,郝進爭
受保護的技術使用者：上海宇度醫(yī)學科技股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9