The utility model provides a differential diaphragm optical fiber pressure sensing system, which comprises a puncture needle consisting of a needle shell and a hollow needle chamber, three groups of optical fiber pressure sensors placed in the needle chamber. The front end of the puncture needle is a needle tip and the end is an outer support part. The elastic diaphragm embedded in the inner wall of the needle shell and installed at the front end of the optical fiber pressure sensor is also included. The chip is integrated in the part near the tip of the needle chamber; three groups of optical fiber pressure sensors are distributed in a circular array centered on the axis of the needle chamber; optical fiber pressure sensors include glass cores, first output cores, input cores, second output cores and optical fiber cladding arranged from inside to outside with concentric rings. The utility model can improve the measurement accuracy of micro-strain force, effectively sense micro-strain from transverse force and a certain degree of micro-strain from axial force, and enhance the interaction force sense information between the puncture needle and soft tissue, thereby realizing accurate manipulation and improving the safety of operation.
【技术实现步骤摘要】
一种差动式膜片光纤压力传感系统
本技术属于微小量程高精度光纤压力传感
,具体涉及一种差动式膜片光纤压力传感系统,适用于微创外科手术。
技术介绍
在微创外科手术中,几乎所有的微创外科手术都缺乏触觉的直接参与。微创外科手术医生通常只能获取手术器械的近端操作力,传感器一般安装在微创手术器械(常用的为穿刺针)末端位置,如图1所示的外持部2,并不能直接获取手术器械与软组织之间的直接作用力,导致了微创外科手术医生的力觉信息的缺失,不能更精准的感应到力的应变大小,给微创手术带来了风险。而且大部分的微创外科手术器械使用的光纤压力传感器采用的是一个输入一个输出光纤结构,其光强容易受到光源强度、折射率等影响,造成检测不精准,大大增加了手术的不确定几率与危险系数。
技术实现思路
针对现有技术中的不足与难题,本技术涉及的一种差动式膜片光纤压力传感系统能有效的提高微小应变力的测量精度,增强了医生对手术器械和软组织之间的相互作用力觉信息,从而实现对手术器械的精准操控,提高手术的安全性。本技术通过以下技术方案予以实现:本技术的安装对象为微创手术器械,具体为穿刺针,所述穿刺针前端为用于刺入人体软组织的针尖、末端为用于与外部器械连接的外持部,所述穿刺针为中空形状,包括外围的针壳以及中空的针腔。一种差动式膜片光纤压力传感系统,包括三组置于所述针腔内的光纤压力传感器,本技术还包括嵌套在针壳内壁上的弹性膜片,所述弹性膜片安装在所述光纤压力传感器的前端;所述三组光纤压力传感器以针腔轴心线为中心环形阵列分布,所述光纤压力传感器两两之间相互呈120°,所述光纤压力传感器为一个输入端和两个输出端的差动式输 ...
【技术保护点】
1.一种差动式膜片光纤压力传感系统,包括由外围的针壳(101)及中空的针腔(102)构成的穿刺针(1)、置于所述针腔(102)内且固定在所述针壳(101)内壁上的光纤压力传感器(6),所述穿刺针(1)前端为针尖(3)、末端为外持部(2),其特征在于:还包括嵌套在针壳(101)内壁上的弹性膜片(5),所述弹性膜片(5)安装在所述光纤压力传感器(6)的前端;所述光纤压力传感器(6)与弹性膜片(5)集成于针腔(102)内靠近针尖(3)的部分;所述光纤压力传感器(6)数量为三组,且以针腔(102)的轴心线为中心环形阵列分布,所述三组光纤压力传感器(6)两两之间相互呈120°;所述光纤压力传感器(6)为一个输入两个输出的差动式输出。
【技术特征摘要】
1.一种差动式膜片光纤压力传感系统,包括由外围的针壳(101)及中空的针腔(102)构成的穿刺针(1)、置于所述针腔(102)内且固定在所述针壳(101)内壁上的光纤压力传感器(6),所述穿刺针(1)前端为针尖(3)、末端为外持部(2),其特征在于:还包括嵌套在针壳(101)内壁上的弹性膜片(5),所述弹性膜片(5)安装在所述光纤压力传感器(6)的前端;所述光纤压力传感器(6)与弹性膜片(5)集成于针腔(102)内靠近针尖(3)的部分;所述光纤压力传感器(6)数量为三组,且以针腔(102)的轴心线为中心环形阵列分布,所述三组光纤压力传感器(6)两两之间相互呈120°;所述光纤压力传感器(6)为一个输入两个输出的差动式输出。2.根据权利要求1所述的一种差动式膜片光纤压力传感系统,其特征在于:所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:熊鹏文,黄鑫,熊宏锦,何孔飞,宋爱国,李建清,陈海初,熊根良,张华,
申请(专利权)人:南昌大学,
类型:新型
国别省市:江西,36
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