一種壓力導(dǎo)管受力檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓力導(dǎo)管受力檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，醫(yī)療介入手術(shù)中，射頻消融導(dǎo)管目前已經(jīng)有了廣泛應(yīng)用，其主要應(yīng)用于心臟 房顫、心律不齊、頑固性高血壓等疾病的治療。其使用方法是在X光機(jī)的輔助下通過在股動(dòng) 脈或者橈動(dòng)脈上穿刺將射頻消融導(dǎo)管通過血管插入心臟或富有交感神經(jīng)的動(dòng)脈中，對(duì)病灶 部位進(jìn)行射頻消融。
[0003] 目前這種消融手術(shù)是由有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生手動(dòng)操作完成的，由于人手難以精準(zhǔn)的控制 導(dǎo)管頭端對(duì)人體組織的貼靠力，所以在心臟和動(dòng)脈消融手術(shù)中經(jīng)常有穿孔和水腫的并發(fā)癥 發(fā)生。目前市場(chǎng)上有一些力導(dǎo)管，比如專利CN201420301029. 9中提到的一種可測(cè)壓力的醫(yī) 用導(dǎo)管頭端。但是關(guān)于此導(dǎo)管的測(cè)試標(biāo)定方法卻沒有公開，因此無法對(duì)此種壓力導(dǎo)管的受 力進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)中也沒有對(duì)壓力導(dǎo)管的受力進(jìn)行測(cè)量的裝置。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題提供一種簡(jiǎn)單、有效的對(duì)壓力導(dǎo)管受力進(jìn)行檢測(cè)的 裝置。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型公開了一種壓力導(dǎo)管受力檢測(cè)裝置，所述裝置 包括：
[0006] 測(cè)力計(jì)，用于檢測(cè)壓力導(dǎo)管的受力；
[0007] 光柵壓力傳感器，設(shè)置于所述壓力導(dǎo)管的變形體上，用于檢測(cè)壓力導(dǎo)管的應(yīng)變信 號(hào)；
[0008] 光柵解調(diào)儀，與所述壓光柵壓力傳感器連接，用于解調(diào)所述光柵壓力傳感器的檢 測(cè)信號(hào)得到所述壓力導(dǎo)管的應(yīng)變；
[0009] 以及處理器，與所述光柵解調(diào)儀連接，利用所述測(cè)力計(jì)測(cè)量得到的受力以及所述 光柵解調(diào)儀測(cè)量的應(yīng)變建立壓力檢測(cè)模型，并在檢測(cè)過程中利用由所述光柵解調(diào)儀解調(diào)得 到的所述壓力導(dǎo)管的應(yīng)變以及所述壓力檢測(cè)模型計(jì)算得到所述壓力導(dǎo)管受到的徑向力和 軸向力，計(jì)算所述壓力導(dǎo)管受到的合力。
[0010] 優(yōu)選地，所述處理器包括受力分析單元，其將所述測(cè)力計(jì)測(cè)量的所述壓力導(dǎo)管的 受力分解為沿壓力導(dǎo)管軸向的軸向力以及沿壓力導(dǎo)管徑向的徑向力；且所述受力分析單元 將所述應(yīng)變分解為徑向應(yīng)變和軸向應(yīng)變，其中，所述徑向應(yīng)變由所述徑向力引起，所述軸向 應(yīng)變由所述軸向力引起。
[0011] 優(yōu)選地，所述光柵壓力傳感器為三個(gè)，并且均勻分布于所述壓力導(dǎo)管的一個(gè)圓周 上；所述光柵解調(diào)儀解調(diào)得到的應(yīng)變包括三個(gè)應(yīng)變：第一應(yīng)變、第二應(yīng)變以及第三應(yīng)變；其 中，第一應(yīng)變分解為第一徑向應(yīng)變和第一軸向應(yīng)變，第二應(yīng)變分解為第二徑向應(yīng)變和第二 軸向應(yīng)變，第三應(yīng)變分解為第三徑向應(yīng)變和第三軸向應(yīng)變。
[0012] 優(yōu)選地，所述處理器包括模型建立單元，其利用所述測(cè)力計(jì)測(cè)量得到的受力以及 所述光柵解調(diào)儀測(cè)量的應(yīng)變計(jì)算第一修正參數(shù)和第二修正參數(shù)，并利用所述第一修正值參 數(shù)和第二修正參數(shù)建立壓力檢測(cè)模型：
[0013] F1= K1 · Enax
[0014] F2= K2 · Ea2
[0015] 式中，Kl表示所述第一修正參數(shù)，K2表示所述第二修正參數(shù)，F(xiàn)l表示所述壓力導(dǎo) 管受到的徑向力，F(xiàn)2表示所述壓力導(dǎo)管受到的軸向力，E niax表示所述壓力導(dǎo)管的最外層應(yīng) 變，Ea2表示所述軸向力引起的所述第一軸向應(yīng)變。
[0016] 優(yōu)選地，所述模型建立單元利用如下公式計(jì)算所述第一修正參數(shù)和第二修正參 數(shù)：
[0019] 式中，F(xiàn)l表示所述測(cè)力計(jì)測(cè)量的所述壓力導(dǎo)管受到的徑向力，F(xiàn)2表示所述測(cè)力計(jì) 測(cè)量的所述壓力導(dǎo)管受到的軸向力，Kl表示所述第一修正參數(shù)，K2表示所述第二修正參 數(shù)，E nax表示所述壓力導(dǎo)管的最外層應(yīng)變，Ea2表示所述軸向力引起的所述第一軸向應(yīng)變。
[0020] 優(yōu)選地，所述模型建立單元利用如下公式計(jì)算壓力導(dǎo)管的所述最外層應(yīng)變E_:
[0026] 式中，Eal表示所述第一徑向應(yīng)變，Ebl表示所述第二徑向應(yīng)變，Ecl表示所述第三 徑向應(yīng)變，Ea2表示所述第一軸向應(yīng)變，Eb2表示第二方向軸向應(yīng)變，Ec2表示第三方向軸向 應(yīng)變。
[0027] 優(yōu)選地，所述處理器還包括修正單元，改變所述壓力導(dǎo)管的受力，利用由所述光柵 解調(diào)儀測(cè)量的所述壓力導(dǎo)管的應(yīng)變以及所述壓力檢測(cè)模型計(jì)算得到所述壓力導(dǎo)管受到的 徑向力和軸向力，計(jì)算當(dāng)前所述壓力導(dǎo)管受到的合力；計(jì)算當(dāng)前所述壓力導(dǎo)管受到的合力 和由所述測(cè)力計(jì)測(cè)量所述壓力導(dǎo)管的受力的差值，作為壓力修正值，并利用所述壓力修正 值對(duì)所述壓力導(dǎo)管受到的合力進(jìn)行修正。
[0028] 優(yōu)選地，所述處理器按照如下公式計(jì)算所述壓力導(dǎo)管受到的合力：
[0030] 式中，F(xiàn)表示所述壓力導(dǎo)管受到的合力，F(xiàn)l表示所述壓力導(dǎo)管受到的徑向力，F(xiàn)2表 示所述壓力導(dǎo)管受到的軸向力。
[0031] 優(yōu)選地，所述處理器按照如下公式計(jì)算所述壓力導(dǎo)管與組織壁的夾角：
[0033] 式中，Θ表示所述壓力導(dǎo)管與組織壁的夾角，F(xiàn)表示所述壓力導(dǎo)管受到的合力，F(xiàn)l 表示所述壓力導(dǎo)管受到的徑向力。
[0034] 本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力導(dǎo)管受力的快速、精 確檢測(cè)。
【附圖說明】
[0035] 圖1為壓力導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖2為本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖3為利用本實(shí)用新型的裝置測(cè)量得到的力與測(cè)力計(jì)測(cè)量得到的力的對(duì)比曲線 圖；
[0038] 圖4為利用本實(shí)用新型的裝置檢測(cè)到的壓力導(dǎo)管受力的誤差曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí) 施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。
[0040] 圖2為本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型的裝置包括：測(cè)力計(jì)，用于檢測(cè) 壓力導(dǎo)管的受力；光柵壓力傳感器，設(shè)置于所述壓力導(dǎo)管的變形體上，用于檢測(cè)壓力導(dǎo)管的 應(yīng)變信號(hào)；光柵解調(diào)儀，與所述壓力導(dǎo)管的光柵壓力傳感器連接，用于解調(diào)所述光柵壓力傳 感器的信號(hào)得到所述壓力導(dǎo)管的應(yīng)變；以及處理器，與所述光柵解調(diào)儀連接，利用所述測(cè)力 計(jì)測(cè)量得到的受力以及所述光柵解調(diào)儀測(cè)量的應(yīng)變建立壓力檢測(cè)模型，并在檢測(cè)過程中利 用由所述光柵解調(diào)儀測(cè)量的所述壓力導(dǎo)管的應(yīng)變以及所述壓力檢測(cè)模型計(jì)算得到所述壓 力導(dǎo)管受到的徑向力和軸向力，計(jì)算所述壓力導(dǎo)管受到的合力。
[0041] 壓力導(dǎo)管包括導(dǎo)管頭端和變形體，如圖1所示，壓力導(dǎo)管受力時(shí)其變形體會(huì)彎曲， 位于變形體上面的傳感器檢測(cè)到形變，將信號(hào)傳送給光柵解調(diào)儀，有光柵解調(diào)儀處理得到 應(yīng)變。優(yōu)選地，所述光柵解調(diào)儀為的型號(hào)為SM130,為美國MiCROPIC公司的光纖光柵解調(diào) 儀，但不限于此一種設(shè)備，也可用其他同類設(shè)備代替。從圖1中看到，壓力導(dǎo)管所受的力F 可以分解為兩個(gè)力：分別為沿著導(dǎo)管軸向的力Fl和垂直導(dǎo)管軸向的力F2。在測(cè)試的時(shí)候， 分別給導(dǎo)管單純的Fl和F2受力，通過光纖解調(diào)儀SM130檢測(cè)應(yīng)變。
[0042] 進(jìn)一步地，所述處理器包括受力分析單元，其將所述測(cè)力計(jì)測(cè)量的所述壓力導(dǎo)管 的受力分解為沿壓力導(dǎo)管軸向的軸向力以及沿壓力導(dǎo)管徑向的徑向力；且所述受力分析單 元將所述應(yīng)變分解為徑向應(yīng)變和軸向應(yīng)變，其中，所述徑向應(yīng)變與所述徑向力引起，所述軸 向應(yīng)變與所述軸向力引起。優(yōu)選地，光柵壓力傳感器為三個(gè)，并且均勻分布于所述壓力導(dǎo)管 的一個(gè)圓周上，即三個(gè)光柵壓力傳感器以相互之間成120度夾角的形式分布于壓力導(dǎo)管的 軸向方向的一個(gè)圓周上，所述圓周為正圓，并非橢圓等其他形式的圓形，因此所述光柵解調(diào) 儀解調(diào)得到的應(yīng)變包括三個(gè)應(yīng)變：第一應(yīng)變、第二應(yīng)變以及第三應(yīng)變；其中，第一應(yīng)變分解 為第一徑向應(yīng)變和第一軸向應(yīng)變，第二應(yīng)變分解為第二徑向應(yīng)變和第二軸向應(yīng)變，第三應(yīng) 變分解為第三徑向應(yīng)變和第三軸向應(yīng)變。
[0043] 進(jìn)一步地，所述處理器包括模型建立單元，其利用所述測(cè)力計(jì)測(cè)量得到的受力以 及所述光柵解調(diào)儀測(cè)量的應(yīng)變計(jì)算第一修正參數(shù)和第二修正參數(shù)，并利用所述第一修正值 參數(shù)和第二修正參數(shù)建立壓力檢測(cè)模型：
[0044] F1= K1 · Enax
[0045] F2= K2 · Ea2
[0046] 式中，Kl表示所述第一修正參數(shù)，K2表示所述第二修正參數(shù)，F(xiàn)l表示所述壓力導(dǎo) 管受到的徑向力，F(xiàn)2表示所述壓力導(dǎo)管受到的軸向力，E niax表示所述壓力導(dǎo)管的最外層應(yīng) 變，Ea2表示所述軸向力引起的第一軸向應(yīng)變。
[0047] 所述模型建立單元利用如下公式計(jì)算所述第一修正參數(shù)和第二修正參數(shù)：
[0050] 式中，F(xiàn)l表示所述測(cè)力計(jì)測(cè)量的所述壓力導(dǎo)管受到的徑向力，F(xiàn)2表示所述測(cè)力計(jì) 測(cè)量的所述壓力導(dǎo)管受到的軸向力，Kl表示所述第一修正參數(shù)，K2表示所述第二修正參 數(shù)，E nax表示所述壓力導(dǎo)管的最外層應(yīng)變，Ea2表示所述軸向力引起的第一軸向應(yīng)變。
[0051] 所述模型建立單元利用如下公式計(jì)算壓力導(dǎo)管的最外層應(yīng)變E_:
[0057] 式中，Eal表示所述第一徑向應(yīng)變，Ebl表示所述第二徑向應(yīng)變，Ecl表示所述第三 徑向應(yīng)變，Ea2表示所述第一軸向應(yīng)變，Eb2表示所述第二軸向應(yīng)變，Ec2表示所述第三軸向 應(yīng)變。
[0058] 進(jìn)一步地，所述處理器按照如下公式計(jì)算所述壓力導(dǎo)管受到的合力：
[0060] 式中，F(xiàn)表示所述壓力導(dǎo)管受到的合力，F(xiàn)l表示所述壓力導(dǎo)管受到的徑向力，F(xiàn)2表 示所述壓力導(dǎo)管受到的軸向力。
[0061] 進(jìn)一步地，所述處理器還包括修正單元，改變所述壓力導(dǎo)管的受力，利用由所述光 柵解調(diào)儀測(cè)量的所述壓力導(dǎo)管的應(yīng)變以及所述壓力檢測(cè)模型計(jì)算得到所述壓力導(dǎo)管受到 的徑向力和軸向力，計(jì)算當(dāng)前所述壓力導(dǎo)管受到的合力；計(jì)算當(dāng)前所述壓力導(dǎo)管受到的合 力和由所述測(cè)力計(jì)測(cè)量所述壓力導(dǎo)管的受力的差值，作為壓力修正值，并利用所述壓力修 正值對(duì)所述壓力導(dǎo)管受到的合力進(jìn)行修正。
[0062] 進(jìn)一步地，所述處理器按照如下公式計(jì)算