2，例如圖2B將產(chǎn)生的。波形W4是由換能器16接收的回波基準(zhǔn)線，其針對(duì)由換能器16為來(lái)自聲能量驅(qū)動(dòng)器24的一組給定輸入產(chǎn)生的脈沖p2。波形W4具有給定相位14，而波形W5具有給定相位15o
[0061]如從圖2C可以看出的，在端部14彎曲時(shí)，隨著來(lái)自脈WP1被反射回到換能器16的總能量的減少，回波E1從波形W2轉(zhuǎn)變成波形W3。如上面所解釋的，目標(biāo)49B的傾斜將來(lái)自脈沖更多的能量反射離開(kāi)換能器16，引起所檢測(cè)能量的損失。因此，回波E i經(jīng)歷從ajlja3的振幅減少Aa。由于脈沖P i的能量跨越換能器16的散布，相比波形W 2，波形評(píng)3另外地經(jīng)歷波形展寬。然而，相比振幅改變，回波E1將不經(jīng)歷任何明顯的相移。不管怎樣，圖2A和2B的力傳感端部14的實(shí)施例具有單獨(dú)的軸向力傳感配置，如此以使得針對(duì)軸向力的波形胃2和W 3的分析是不必要的。
[0062]如從圖2C可以看出的，在端部14軸向移動(dòng)時(shí)，隨著來(lái)自脈沖P2被反射回到換能器16的總時(shí)間的減少，回波E2從波形W 4轉(zhuǎn)變?yōu)椴ㄐ蜽 5o因此，回波^將經(jīng)歷從14到15的相移At到達(dá)圖2C的左邊。如上所解釋的，由于表面58的彎曲部分，目標(biāo)49A的軸向位移將相同量的脈沖匕的能量反射離開(kāi)換能器16，而不管彈簧52B所遭受的彎曲。因此，所得到的波形胃4和W 5的振幅是相同的。波形W 4和W 5將提供由于彈簧52A和52B的軸向改變所產(chǎn)生的目標(biāo)49A的總軸向位移的指示。
[0063]參照?qǐng)D2A-2C所描述的各個(gè)實(shí)施例將分解的軸向力和彎曲力測(cè)量值提供給分析儀22(圖1A)。這樣，如上所述，每個(gè)測(cè)量值針對(duì)一期望的參數(shù)被優(yōu)化以提供較高的分辨率或精確度。特別地，波形WjP W3可以僅針對(duì)相移被分析以確定軸向力，而波形W4和W5可以僅針對(duì)振幅變化被分析以確定彎曲力。
[0064]圖3A是具有力傳感端部60的消融導(dǎo)管12的另一實(shí)施例的軸向視圖，力傳感端部60具有圍繞端部殼42的內(nèi)圓周成角度并徑向分隔的三個(gè)聲目標(biāo)62A、62B和62C。圖3B是圖3A的3B-3B截面并且示出聲目標(biāo)62A-62C相對(duì)于聲換能器16的軸向位置。圖3A和3B被同樣地討論。在所示的實(shí)施例中，目標(biāo)62A-62C在相同的平面內(nèi)圍繞端部殼42彼此相等地分隔一百二十度。
[0065]端部殼64經(jīng)由彈簧66連接至導(dǎo)管主體34并產(chǎn)生遠(yuǎn)端部分64A和近端部分64B。換能器16安裝在端部殼42內(nèi)的衰減支持物44上。換能器16和目標(biāo)62A-62C以與圖2B中的換能器16和目標(biāo)49B大致相同的方式操作。然而，相比來(lái)自目標(biāo)49B的單個(gè)回波，目標(biāo)62A-62C將為換能器呈現(xiàn)三個(gè)不同的回波。在未偏移狀態(tài)，回波將以統(tǒng)一的波形呈現(xiàn)給換能器16。類似地，在彈簧66的純軸向位移的作用下，回波將以與未偏移狀態(tài)相同的波形呈現(xiàn)給換能器16，但是在時(shí)間上發(fā)生移動(dòng)。然而，彈簧66的彎曲將提供三個(gè)不同的波形用于分析。特別地，波形具有不同的相位(即時(shí)間延遲)，并且將隨著總強(qiáng)度下降全部經(jīng)歷峰展寬，如圖3C所示。
[0066]圖3C是示出針對(duì)圖3A和3B的力傳感端部14的來(lái)自換能器16的脈沖回波的波BW6-W1。的行為的曲線圖。波形16是換能器16接收的回波的基準(zhǔn)線，其針對(duì)由換能器16為來(lái)自聲能量驅(qū)動(dòng)器24(圖1A)的一組給定輸入產(chǎn)生的脈沖。波形W7示出針對(duì)彈簧66 (圖3B)的純軸向位移的波形胃6的改變。波形W ^W1。示出針對(duì)彈簧66的彎曲位移的波形W 6的改變。
[0067]如上所述，如果彈簧66經(jīng)歷純壓縮，那么反射回?fù)Q能器16的總能量將保持相同，但是能量返回?fù)Q能器16所需的時(shí)間將減少。因此，波形W7僅示出波形胃6的相移。如果彈簧66經(jīng)歷彎曲，那么反射回?fù)Q能器16的總能量將降低。因此，根據(jù)波形W8-W1。的曲線的總和將小于根據(jù)波形評(píng)6的曲線的總和。此外，由于目標(biāo)62A-62C分隔成三個(gè)不同的主體，三個(gè)不同的波形將反射回?fù)Q能器16，每個(gè)經(jīng)歷從波形評(píng)6的振幅減少和峰展寬。
[0068]如果彈簧66經(jīng)歷組合的軸向和彎曲位移，波形6將變成三個(gè)在時(shí)間上發(fā)生移動(dòng)的更矮且展寬的波形。圖3A-3C的實(shí)施例有益于使用三個(gè)單獨(dú)的信號(hào)提供軸向和彎曲信息，因此使得軸向和彎曲位移的識(shí)別更容易識(shí)別和分析。
[0069]圖4A是具有力傳感端部60的消融導(dǎo)管12的另一實(shí)施例的軸向視圖，該力傳感端部60具有的三個(gè)聲目標(biāo)62A、62B和62C，其沿端部殼42的長(zhǎng)度在三個(gè)不同的軸向位置圍繞端部殼42的內(nèi)圓周成角度地且徑向地分隔。圖4B是示出聲目標(biāo)62A-62C相對(duì)于聲換能器16的軸向位置的視圖。圖4A和4B被同時(shí)討論。在描繪的實(shí)施例中，目標(biāo)62A-62C圍繞端部殼42在角度上被彼此相等地分隔一百二十度。如此，圖4A和4B的實(shí)施例被配置為與圖3A和3B的實(shí)施例相同，但是目標(biāo)62A-62C的軸向位置不同。
[0070]圖4A和4B的實(shí)施例改進(jìn)了圖3A和3B的實(shí)施例，其使得三個(gè)聲目標(biāo)62A-62C如何移動(dòng)以及哪個(gè)回波屬于哪個(gè)目標(biāo)變得清楚。因此，如果需要，通過(guò)報(bào)告角向力的大小和角向力的角方向，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)僅報(bào)告角偏移力大小的改進(jìn)。因此，與圖3A和3B—樣，彈簧66的彎曲將產(chǎn)生三個(gè)回波波形。然而，就圖4A和4B的實(shí)施例而言，每一個(gè)波形的軸向位置將不同，如此以使得彈簧66的軸向位移產(chǎn)生三個(gè)不同的波形位移。實(shí)質(zhì)上，圖4A和4B的實(shí)施例提供三個(gè)單獨(dú)的回波和波形，其將針對(duì)彈簧66的軸向和彎曲位移展現(xiàn)不同的、非疊加的相位改變和振幅改變。
[0071]圖4C是示出針對(duì)圖4A和4B的力傳感端部14的來(lái)自換能器16的脈沖回波的波形組W11J1。和W12的行為的曲線圖。以實(shí)線示出的波形組W11示出針對(duì)未偏移端部14的每個(gè)目標(biāo)62A-62C的基準(zhǔn)線回波。以虛線示出的波形組W12示出針對(duì)彈簧66的軸向位移(圖3B)的每個(gè)目標(biāo)62A-62C的回波。以點(diǎn)線示出的波形組W13示出針對(duì)彈簧66的彎曲位移的每個(gè)目標(biāo)62A-62C的回波。如從圖4C可以看出的，目標(biāo)62A-62C提供三個(gè)單獨(dú)的信號(hào)，其可以分別針對(duì)振幅和相移被測(cè)量，從而產(chǎn)生施加至端部14的軸向和彎曲力的六個(gè)單獨(dú)的指示。
[0072]圖5是圖1B的力傳感器14的側(cè)面視圖，其具有布置在端部殼42的遠(yuǎn)端部分42A和近端部分42B之間的彈簧17。在描繪的實(shí)施例中，彈簧17包括從端部殼42整體地形成的螺旋彈簧68，從而連接部分42A和42B。
[0073]螺旋彈簧68可以被激光成形在端部殼42內(nèi)。例如，彈簧68包括起始于點(diǎn)72而終止于點(diǎn)74的切口(incis1n) 70。切口 70通過(guò)點(diǎn)72和74之間的螺線或螺旋的路徑。在描繪的實(shí)施例中，切口 70穿過(guò)端部殼的圓周大概三又四分之一次，因此形成三又四分之一個(gè)線圈76。切口 70是窄的并且僅穿過(guò)端部殼42的小的軸向范圍，以最小化端部14中的侵入力。在一個(gè)實(shí)施例中，切口 70—直延伸通過(guò)(例如徑向地通過(guò))端部殼42，以允許端部14內(nèi)的流體離開(kāi)，例如在消融過(guò)程中提供端部14的沖洗。
[0074]切口 70的特定寬度、線圈76的厚度和線圈76的數(shù)量可以被配置為給彈簧68期望的軸向和彎曲彈性系數(shù)kdP k bo將可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定的彈性系數(shù)存儲(chǔ)在控制單元30中(圖1A)，以便允許分析儀22基于由回波波形分析確定的距離計(jì)算來(lái)執(zhí)行力計(jì)算。例如，已知回波的速度(波長(zhǎng))和在回波返回上相關(guān)的時(shí)間減少(相移)，使用簡(jiǎn)單的公式D =
(其中D是距離，V是速度，t是時(shí)間)可以確定目標(biāo)18(圖1A)軸向跨越的距離D。然后，參照胡克定律，用D來(lái)替代X，并可以與確定的彈性系數(shù)ka—起使用來(lái)計(jì)算施加至端部14的軸向力Fa。為了確定彎曲力，可以執(zhí)行類似的分析。
[0075]盡管彈簧17被示出為螺旋彈簧，但也可以使用其他類型的彈簧。在一個(gè)實(shí)施例中，彈簧17可以包括端部殼42的激光刻蝕，其簡(jiǎn)單地消弱端部殼42的材料但是始終不穿透端部殼42。在其他實(shí)施例中，可以使用波形彈簧、蝶形彈簧、常閉張力彈簧、常開(kāi)壓縮或張力彈簧、線圈彈簧、卡緊彈簧、彈性彈簧或板、壓力氣囊彈簧或板、等等。
[0076]此外，端部14可以具有限制彈簧17的偏移的硬的止動(dòng)器。特別地，期望限制彈簧17的彎曲以防止回波對(duì)準(zhǔn)到換能器16之外、彈簧17的過(guò)應(yīng)力、對(duì)端部14的力的過(guò)施加、等等。在一個(gè)實(shí)施例中，止動(dòng)器可以包括多個(gè)主體(例如橡膠插入物)，其放置于線圈76之間的切口 70中，以限制彈簧17的彈簧動(dòng)作。在另一實(shí)施例中，止動(dòng)器可以包括位于端部殼42內(nèi)的在部分42A和42B之間延伸的束帶以限制彎曲。
[0077]圖6是醫(yī)療設(shè)備系統(tǒng)10 (圖1A)的圖形用戶界面(GUI) 78的圖示，其示出力指示器80和回波波形指示器82。⑶I 78可以位于圖1A的用戶界面32內(nèi)。⑶I可以包括任意合適的顯示器(例如液晶(IXD)顯示器或發(fā)光二極管(LED)顯示器)，其可以與可包括已知結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)的控制單元30交接。應(yīng)當(dāng)注意，顯示器上的內(nèi)容能夠被容易地修改，所顯示的特定數(shù)據(jù)是示例性的并且不限制本發(fā)明。
[0078]⑶I 78用于將數(shù)據(jù)展示給系統(tǒng)10的操作者并且呈現(xiàn)某些選項(xiàng)，該選項(xiàng)允許用戶針對(duì)特定用途來(lái)適配系統(tǒng)配置。在所示的實(shí)施例中，GUI 78將力指示器80顯示為圖形化刻度盤，其具有提供力的指示的指針。例如，刻度盤可以在左端指示較小的力，而在右端指示更多的力。刻度盤可以包括刻度線，以指示以克或任意其他力的單位為增量的力。可替代地，刻度盤可以被色彩編碼以顯示力，例如，黃色表示不足以消融的力，綠色表示可接受的力，而紅色表示不期望的量的力。在可替代的實(shí)施例中，力指示器80可以具有數(shù)字力讀數(shù)，或任意其他的模擬或數(shù)字顯示。注意，圖6中僅示出一個(gè)測(cè)力計(jì)。例如，這可以指示軸向和彎曲力分量的矢量和。同樣地，測(cè)力計(jì)可以使用多于一個(gè)讀出表或圖標(biāo)來(lái)單獨(dú)的顯示軸向和彎曲力分量。為了好的功效，可以通過(guò)達(dá)到推薦的最小力來(lái)啟用消融發(fā)生器。沖洗流體栗可以為力傳感提供足夠的水(鹽水)，并且然后在RF消融發(fā)生時(shí)提高流速。
[0079]回波波形指示器82用