[發明專利]用于微創手術的觸覺感知裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 202010566926.2
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111714164B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 谷立敏;朱晨鋒;張健;何小青;梁艷;李紅兵;趙春宇;黃震宇
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A61B17/00
• 分類號: A61B17/00;A61B90/00
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種用于微創手術的觸覺感知裝置，包括電氣盒、聲管、聲音感知元件、信息反饋組件和測頭，所述電氣盒內設置有電路模塊和聲腔，所述聲腔內設有吸聲材料和聲音發射元件，所述吸聲材料位于所述聲音發射元件的后方；所述聲腔、所述聲管和所述測頭連通，構成聲音的傳播通道，所述測頭與待測組織表面接觸；所述聲音檢測組件和所述信息反饋組件均與所述電路模塊電連接。本發明用于微創手術的觸覺感知裝置，采用動態測量的方式，在術中為醫生實時反饋待測組織的剛度信息，同時其敏感元件與被測組織無需直接接觸，不僅有效防止了敏感元器件的損壞，并且測量結果不受按壓深度的影響。

技術領域

本發明涉及醫療設備技術領域，具體地，涉及一種用于微創手術的觸覺感知裝置及其使用方法。

背景技術

微創手術是一種通過微小創口介入患者體內進行操作的外科手術，其具有疼痛輕、恢復快等優點。但由于微創手術切口微小，醫生無法直接觸摸組織，喪失了觸覺感知的信息，不能感知人體組織的硬度。而在許多手術中，醫生往往憑借組織硬度來判斷組織的健康狀況，例如在子宮肌瘤切除術中，醫生通過感知子宮壁硬度判斷肌壁間是否存在肌瘤。目前術中觸覺傳感器有以下兩種：一是靜態力測量傳感器。這種傳感器對手術器械和組織的靜態接觸力進行測量，例如基于壓阻、壓電、電容的力傳感器等。此類傳感器結合按壓的深度，可以計算出組織的剛度。但由于難以準確測得被測物變形量的大小，這種剛度測量的方法往往不能在復雜的手術環境下提供準確的結果；二是基于動態測量的傳感器。這種傳感器通過測量組織的動態響應，從而解析出被測物的物理特性，如剛度、質量等。

基于動態測量的傳感器通常在一個頻段內觀察被測物的屬性，相比于準靜態測量來說，從原理上可以減少低頻干擾的影響，例如人體組織的蠕動、操作力大小的不均等。由于此類傳感器的敏感元件需要與被測組織直接接觸，感知部位一般位于探頭前端，術中的沖擊和切換器械時產生的磕碰也有可能損壞敏感元件。并且，探頭與組織接觸的深度會影響測量結果。

經過對現有技術的檢索，申請公布號為CN 106264436A的發明專利公開了一種觸診探頭，包括：探頭主體，所述探頭主體整體為細棒狀，探頭主體能通過肛門、陰道等腔道進入人體體內，探頭主體一端為探頭頭端，另一端為探頭末端，中間部分為探頭側面，所述探頭頭端為圓弧凸起狀，至少一部分的探頭頭端和/或探頭側面上設有壓力傳感器矩陣；探頭把手，所述探頭把手連接探頭末端，整體形狀適于人手把持，該探頭把手末端設有與壓力傳感器矩陣連接的輸出線纜；所述壓力傳感器矩陣以單晶硅為基礎材料，包括彈性壓力傳感器單元，所述彈性壓力傳感器單元緊密固定于硬性定型背襯之上，該彈性壓力傳感器單元縱列、橫列連接，縱列的彈性壓力傳感器單元通過經導線連接，橫列的彈性壓力傳感器單元通過緯導線連接，經導線和緯導線由線纜導出。該裝置中，探頭需要與被測組織直接接觸，會影響測量效果。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種用于微創手術的觸覺感知裝置及其使用方法。

本發明的目的是通過以下方案實現的：

本發明提供一種用于微創手術的觸覺感知裝置，包括電氣盒、聲管、聲音感知元件、信息反饋組件和測頭，所述電氣盒內設置有電路模塊和聲腔，所述聲腔內設有吸聲材料和聲音發射元件，所述吸聲材料位于所述聲音發射元件的后方；

所述聲腔、所述聲管和所述測頭連通，構成聲音的傳播通道，所述測頭與待測組織表面接觸；所述聲音感知元件的數量至少為兩個；所述聲音檢測組件和所述信息反饋組件均與所述電路模塊電連接。

進一步地，所述聲音感知元件設置在所述電氣盒內或所述聲管內，兩個所述聲音感知元件之間相隔至少10cm，且均位于患者體外，所述聲音感知元件為麥克風，也可以是聲學壓電器件，聲學壓電器件是由壓電材料構成的聲學結構。

進一步地，所述聲管包括依次設置的中空接頭部、中空聲管主體和中空彎曲變形部，所述接頭部與所述電氣盒的連接孔連接，所述彎曲變形部與所述測頭連接。聲管的材質可以是硬質材料，如有機玻璃，鋼材。也可以為可變形的柔性材料，如硅膠橡膠等。