[发明专利]用于吸持生物组织的亲水界面选取系统及方法

说明书

本发明公开了用于吸持生物组织的亲水界面选取系统及方法，通过获取已制备的各个亲水界面的液膜张力参数以及待吸持生物组织的液膜张力的安全范围；将所述液膜张力的安全范围与各个亲水界面的液膜张力参数进行比较，选取所述液膜张力参数在所述安全范围的亲水界面作为所述生物组织的优选界面，从而通过将选取的亲水界面的液膜张力精准的控制在安全范围内，使亲水界面产生的液膜张力实现界面与人体组织稳定、无损伤的夹持和牵拉，避免现有的手术器械在夹持生物组织时，易造成组织损伤与滑脱的技术问题。

技术领域

本发明涉及手术器械亲水界面的制造领域，尤其涉及用于吸持生物组织的亲水界面选取系统及方法。

背景技术

与开放手术和传统腔镜手术不同，手术机器人通过机械装置映射动作完成手术操作，手术医师无法直接接触组织，无法通过肢体感受器实时反馈手术中组织亲水界面承受的力载荷，仅通过视觉反馈及手术医师的操作经验判断组织受力情况，存在力反馈缺失，无法及时、准确调控力载荷输出，容易导致组织撕裂、出血等不可逆损伤发生。因此，如何消除力反馈缺失条件下器械-组织亲水界面异常力学接触，避免组织损伤与滑脱，充分体现机器人手术微创治疗优势，成为临床工作中亟待解决的现实问题。

发明内容

本发明提供了用于吸持生物组织的亲水界面选取系统及方法，用于解决现有的手术器械在夹持生物组织时，易造成组织损伤与滑脱的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于吸持生物组织的亲水界面选取系统，包括：获取组件、数据库组件以及控制组件，所述控制组件分别与所述获取组件以及控制组件连接；

所述获取组件，用于获取待吸持生物组织的液膜张力的安全范围；

所述数据库组件，用于存储已制备的各个亲水界面编号及对应的液膜张力参数；

所述控制组件，用于将所述液膜张力的安全范围与所述亲水界面的液膜张力参数进行比较，并将数值在所述安全范围内的液膜张力参数所对应编号的亲水界面作为最优界面。

优选的，所述获取组件包括操作界面，所述操作界面用于供用户录入所述安全范围。

优选的，通过使用大小不同的力度对所述生物组织进行夹持试验，选取力度最小，且能夹持住所述生物组织的力度值作为所述安全范围的下限值；选取力度最小，且对所述生物组织造成损伤的力度值作为所述安全范围的上限值。

优选的，所述数据库组件包括数据录入组件以及存储组件，所述数据录入组件用于录入所述亲水界面的编号及对应的结构参数，并根据所述结构参数与预存的液膜张力计算模型计算对应编号的亲水界面的液膜张力，并将所述亲水界面的编号及对应的液膜张力发送至所述存储组件中存储。

优选的，所述亲水界面均采用正六边形的纳米粒子制备而成，所述结构参数包括所述亲水界面的纳米粒子的形状、大小以及纳米粒子之间的间隙大小以及亲水界面的表面积大小，所述液膜张力计算模型为：

其中，R为所述纳米粒子的外接圆半径，h为液膜厚度，γ为液膜表面张力，w为相邻纳米粒子之间的间隙宽度，F_L为液膜张力，S为所述亲水界面的表面积，所述表面积用于产生所述液膜张力，以吸持所述生物组织。

优选的，所述数据录入组件还用于录入各个亲水界面的编号、对应的亲水界面的存储位置以及各个亲水界面的编号与对应的亲水界面的存储位置之间的第一映射表，还包括与所述控制组件连接的执行组件，所述执行组件用于从所述存储组件中调用所述第一映射表，并基于所述从所述第一映射表中查找所述编号对应的亲水界面的存储位置，并控制所述执行组件将所述存储位置的亲水界面取出以供用户使用。

一种用于吸持生物组织的亲水界面选取方法，包括以下步骤：