[發明專利]一種軟組織變形量同步測量方法

在審

• 申請號: 201710263482.3
• 申請日: 2017-04-15
• 公開（公告）號: CN108720805A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 馬曉藝;李灼華;曹海蓮;李曉輝
• 申請（專利權）人: 青海大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種軟組織變形量同步測量方法，該方法用于機器人輔助柔性針穿刺軟組織實驗，該方法包含一個軟組織變形量同步測量裝置，其由中心開孔的矩形組織支撐板(1)、圓形組織托盤(2)、矩形底板(3)、六軸力學傳感器(4)、組織容器盒(5)、數據采集卡(6)及計算機(7)組成。其中六軸力學傳感器(4)頂端與圓形組織托盤(2)通過螺釘連接，六軸力學傳感器(4)底面與矩形底板(3)通過螺釘連接；矩形底板(3)通過卡槽方式固定在組織容器盒(5)底部；中心開孔的矩形組織支撐板(1)與圓形組織托盤(2)處同一圓心并同一平面上，中心開孔的矩形組織支撐板(1)固定于組織容器盒(5)中下部，中心開孔的矩形組織支撐板(1)的中心孔半徑大于圓形組織托盤(2)的半徑以保證圓形組織托盤(2)在水平面上不受約束；該裝置固定在組織容器盒(5)底部用于同步測量針穿刺軟組織過程中軟組織的變形量，測得的數據通過數據采集卡(6)傳遞到計算機(7)，然后通過計算機(7)內的信號處理軟件再結合軟組織形變量同步測量算法，直接讀出組織變形量，并讓變形量同步顯示。

2.根據權利要求1所述的一種軟組織變形量同步測量方法，其特征在于該方法包含一個軟組織變形量同步測量裝置和一個軟組織變形量同步測量算法。

3.根據權利要求1所述的一種軟組織變形量同步測量方法，針對組織的擠壓力向底部傳遞的時候會由于組織內部的消耗能而減小，組織實際上受到的擠壓力F_N就可以通過底部的傳感器間接測得，其實際擠壓力公式為F_N＝KF_N0(K＞1)且K是一個大于1的系數，與針的直徑以及針刺入的位置等有關。

4.根據權利要求1所述的一種軟組織變形量同步測量方法，并結合開爾文黏彈性模型公式，軟組織實際上受到的擠壓力且k、b分別是軟組織的彈性系數和粘滯系數，x為組織的形變量。通過拉普拉斯變換以及反拉普拉斯變換得到組織變形量同步測量算法且K是一個大于1的系數，與針的直徑以及針刺入的位置等有關，k、b分別是軟組織的彈性系數和粘滯系數。

5.根據權利要求1所述的一種軟組織變形量同步測量方法，結合軟組織變形量同步測量裝置即可在針穿刺實驗中同步得到組織的變形量。