一种软组织生物力学参数测量方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种软组织生物力学参数测量方法及系统。方法包括：(1)将待测软组织夹持并固定于固定夹板内，并将所述固定夹板与测力仪固定连接；(2)通过探头控制手术刀片，沿预设走刀路径对所述待测软组织进行穿刺、切割操作；(3)通过所述测力仪获取并记录所述待测软组织的受力的大小及变化，从而得到穿刺力曲线以及切割力曲线；(4)更新待测软组织，并重复步骤(1)‑(3)，获取颌面部不同软组织的生物力学参数。本发明专利技术可以模拟真实手术过程中的切割过程，获取颌面部不同组织的刺破力、切割力等生物力学参数，为后续软组织力触觉反馈模型的构建奠定了基础。

A method and system for measuring biomechanical parameters of soft tissue

【技术实现步骤摘要】
一种软组织生物力学参数测量方法及系统
本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种软组织生物力学参数测量方法及系统。
技术介绍
虚拟现实(virtualreality，简称VR)技术以其交互性、沉浸感、构想性在医学领域有较大发展，并具有广阔的发展前景。利用VR技术可以进行手术教学、操作训练。为了实现虚拟手术中的图像及力触觉反馈，软组织物理建模至关重要。为了建立符合生物力学特性的、实时、逼真的软组织模型，需要测量不同软组织相应的生物力学相关物理参数，以实现软组织虚拟手术。软组织相应的力学相关物理参数的测量需要通过构建软组织生物力学参数测量系统，并将手术刀片固定于探头上，进行软组织的穿刺、切割，利用力传感器测量操作过程中的反作用力。由于生物软组织是各向异性、非均匀的粘弹性体，具有很强的时间依赖性和差异性，当切割发生时边界条件非常复杂，很难从数学、物理的角度对其进行准确的建模，建立高仿真度的物理模型一直是国内外学者研究的难题。且在手术切割过程中，组织位移、变形较大，导致表皮或是肌肉纤维无法被切开，不符合真实手术中生理情况下的切割情况，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软组织生物力学参数测量方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)将待测软组织夹持并固定于固定夹板内，并将所述固定夹板与测力仪固定连接；/n(2)通过探头控制手术刀片，沿预设走刀路径对所述待测软组织进行穿刺、切割操作；/n(3)通过所述测力仪获取并记录所述待测软组织的受力的大小及变化，从而得到穿刺力曲线以及切割力曲线；/n(4)更新待测软组织，并重复步骤(1)-(3)，获取颌面部不同软组织的生物力学参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种软组织生物力学参数测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将待测软组织夹持并固定于固定夹板内，并将所述固定夹板与测力仪固定连接；
(2)通过探头控制手术刀片，沿预设走刀路径对所述待测软组织进行穿刺、切割操作；
(3)通过所述测力仪获取并记录所述待测软组织的受力的大小及变化，从而得到穿刺力曲线以及切割力曲线；
(4)更新待测软组织，并重复步骤(1)-(3)，获取颌面部不同软组织的生物力学参数。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固定夹板包括：可拆卸连接的上夹板和一下夹板，以及连接所述下夹板与所述测力仪的多个固定套筒；
所述上夹板与所述下夹板之间形成容置区，用于容置、夹持并固定所述待测软组织，所述上夹板与所述下夹板的对应位置设置有穿刺开口以及切割开口，所述穿刺开口用于进行软组织穿刺操作，所述切割开口用于进行软组织切割操作。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)进一步包括：通过五轴数控加工设备设置所述预设走刀路径，进而控制所述探头，进而控制所述手术刀片。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设走刀路径为：控制所述手术刀片先垂直切入所述待测软组织，刺破所述待测软组织并深入至目的组织层，之后控制所述手术刀片与所述待测软组织呈45度并进行水平向切割。


5.一种软组织...

【专利技术属性】
技术研发人员：于洪波，庄瑜，刘庆成，陈杰，邹凡，林雨恒，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属第九人民医院，
类型：发明
国别省市：上海;31