本发明专利技术公开了一种设备，涉及用于力感测导管的校正系统，其由靠在表面上的滚动元件和连接到所述表面的力感测装置组成。所述力感测装置被构造为得到指示沿垂直于所述表面方向施加的力的第一测量值。所述力通过力感测探针压在所述滚动元件上而施加，以便将所述滚动元件保持不动。所述设备还包括校正处理器，所述校正处理器被构造为采集来自所述感测装置的第一测量值、采集指示来自所述力感测探针的力的第二测量值，以及基于所述第一和第二测量值校正所述力感测探针。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术整体涉及侵入式探针，具体地讲，涉及对侵入式探针内的力传感器进行校正。
技术介绍
多种医疗手术涉及将物体，例如传感器、管子、导管、分配装置和植入物，放入患者体内。目前已为跟踪此类物体开发出了位置感测系统。磁性位置感测是本领域已知的方法之一。在磁性位置感测中，通常将磁场发生器置于患者体外的已知位置处。探针远端内的磁场传感器在这些磁场作用下产生并处理电信号，以确定探针远端的位置坐标。这些方法和系统在美国专利 5，391，199,6, 690，963,6, 484，118,6, 239，724,6, 618，612 和 6，332，089 中、在PCT国际专利公布WO 1996/005768中、以及在美国专利申请公布2002/006M55A1、 2003/0120150A1和2004/0068178A1中有所描述，这些专利的公开内容全部以引用方式并入本文。当将探针置于体内时，期望探针远端头直接接触身体组织。通过(例如)测量远端头和身体组织之间的接触压力，可以确认接触情况。其公开内容以引用方式并入本文中的美国专利申请公开2007/0100332和2009/0093806描述了使用嵌入导管的力传感器感测导管远端头和体腔内的组织之间的接触压力的方法。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供下述设备，其包括滚动元件，其靠在表面上；力感测装置，其连接到该表面上，并被构造成通过压在滚动元件上以便将滚动元件保持不动的力感测探针得到指示沿着垂直于该表面方向施加的力的第一测量值；以及校正处理器，其被构造成采集来自感测装置的第一测量值、采集指示来自力感测探针的力的第二测量值，以及基于第一和第二测量值校正力感测探针。通常，该表面为平面。在本专利技术所公开的实施例中，滚动元件可以为硅橡胶球。通常，力感测装置包括测力传感器。处理器可被构造为通过采集来自力感测装置的指示力的第一信号而得到第一测量值。在可供选择的实施例中，探针包括柔性插入管、远端头以及将柔性插入管的远端连接到远端头的接头。通常，将力感测探针压在滚动元件上会导致远端头变形。处理器可被构造为通过读取来自探针的一个或多个指示变形的信号而得到第二测量值。所述变形可由与远端的对称轴平行的远端头轴向位移构成。作为另外一种选择或除此之外，所述变形可由远端头相对于远端对称轴的角偏转构成。通常，校正探针包括计算一个或多个校正系数，用于评估作为第一和第二测量值的函数的力。处理器可被构造为将校正系数存储到与探针连接的存储器中。存储器可包括电可擦除可编程只读存储器(E2PR0M)。根据本专利技术的实施例，还提供了一种方法，其包括将滚动元件安置在连接到力感测装置的表面上；将力感测探针压在滚动元件上，以使滚动元件在表面上保持不动，同时通过滚动元件沿垂直于表面的方向将力施加在力感测装置上；与此同时，对力感测探针施压，从而使用力感测装置和探针分别得到力的第一和第二测量值；以及基于第一和第二测量值校正力感测探针。 附图说明本文参照附图，仅以举例说明的方式描述本专利技术，在附图中图1为根据本专利技术的实施例用于力感测导管的校正系统的示意图；图2为根据本专利技术的实施例示意性地示出校正力感测导管的方法的流程图；以及图3为根据本专利技术的实施例示出接触心内膜组织的力感测导管远端头的示意性细部图。具体实施例方式一些侵入式探针(例如导管)包括用于测量导管和体内组织间的力的力传感器。 例如，力传感器位于探针的远端头内，并且该远端头在由其施加到心内膜组织上的力的作用下变形。远端头的变形提供接触力的指示。然而在许多实际情况中，实际接触力与变形测量值之间的关系因导管而异。为了确保准确的力测量，本专利技术的实施例提供了用于校正配有力传感器的探针 (如导管)的方法和系统。在一些实施例中，校正设备包括柔性、有回弹力的滚动元件，例如硅橡胶球，其靠在连接到感测装置的水平平坦表面上。在校正过程中，力感测导管的远端头以可引起球滚动的给定角度压在球上。由于远端头施加在球上的力不仅产生了扭矩(其引起球滚动)还产生了向下(即，垂直)的力， 因此球发生滚动。如果球没有滚动(或者在改变导管与球之间的接合角度后球停止滚动时)，那么所有由远端头施加到球的力定向为可通过感测装置进行测量的向下力。将远端头压在球上还可在远端头与球之间的力作用下引起远端头变形。当远端头变形时，导管中的力传感器产生对远端头的变形测量。在一些实施例中，当由远端头施加到球的力重新定向为向下力时(即，当球静止不动时)，校正处理器接收来自力传感器的变形测量值和来自感测装置的力测量值。在这种情况下，校正处理器可以计算用于评估由导管施加的力(作为变形的函数)的校正系数。本专利技术的实施例提供简便、低成本的方式，对以多种角度接触组织的力传感器进行精确校正。在一些实施例中，将校正系数保存在连接到导管的非易失性存储器中。当随后在医疗系统中使用导管时，可使用校正过程中计算的校正系数以高精度由变形测量值导出导管远端头施加到身体组织上的实际力。系统说明图1为根据本专利技术实施例的力感测导管校正系统20的图示。系统20包括连接到校正单元M的校正设备22。在下文所述的实施例中，利用系统20校正探针沈，在本专利技术的例子中，探针包括用于心脏或其他身体器官的治疗和/或诊断目的的导管。探针沈包括在医疗手术中用于插入患者体腔的远端28。远端28包括柔性的插入管四，其通过接头32连接到远端头30。插入管四的远端被柔韧的绝缘材料34覆盖。同样，接头32的区域也被柔韧的绝缘材料覆盖，该绝缘材料可与材料34相同，或可特别适合让接头无阻碍地弯曲和压缩。在图1中，材料34以切除的方式示出，以便露出导管的内部结构。与柔性的插入管四相比较，远端头30通常相对刚硬。远端头30通过有回弹力的构件36连接到柔性插入管四。在图1中，有回弹力的构件的形式为卷簧，但其他类型的有回弹力的元件也可用于此目的。有回弹力的构件36允许在施加到远端头的力的作用下在远端头30与柔性插入管四的远端之间作有限范围的相对移动。远端头30容纳有磁性位置传感器38。传感器38可包括一个或多个微型线圈，并通常包括多个沿不同的轴取向的线圈。(传感器38通常用于在医疗手术中通过测量由外部发生器产生的磁场而追踪远端头30的位置。)柔性插入管四的远端容纳有微型磁场发生器40，其靠近有回弹力的构件36。通常，磁场发生器40包括线圈，线圈由校正单元M发出的经导管传输的电流驱动。通常，驱动该磁场发生器，使得其磁场在时间和/或频率方面有别于在医疗手术中运行的外部发生器的磁场。作为另外一种选择，位置传感器38可包括另一类型的磁性传感器、充当位置检测器的电极或其他类型的位置检测器，例如基于阻抗的位置传感器或超声位置传感器。虽然图1示出了具有单个位置传感器的探针，但本专利技术的实施例可以采用具有不止一个位置传感器的探针。磁场发生器40产生的磁场使得传感器38内的线圈产生具有磁场发生器的驱动频率的电信号。这些信号的振幅将根据远端头30相对于柔性插入管四远端的位置和取向而改变。校正单元M中的校正处理器42对这些信号进行处理，以便确定轴向位移(即，沿着或平行于导管的轴43的横向移动)，以及远端头相对于导管轴的角偏转量。轴43为柔性插入管四远端的对称轴。在本文中，将远端头30的位移和偏转统称为远端头的变形。(由于由线圈本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·路德温，Y·邦亚克，D·S·莱维，
申请(专利权)人：韦伯斯特生物官能以色列有限公司，
类型：发明
国别省市：
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