本发明涉及医用内窥镜,特别是涉及一种内窥镜刚度测量装置及测量方法。
背景技术:
1、内窥镜检查手术是消化道等自然腔体癌症“早发现早治疗”的重要手段,并逐步得到全国性普及。在手术过程中,医生通过对异常组织的色泽、纹理、软硬度等组织信息进行病灶诊断。内窥镜系统的窄带光成像、光学放大等功能,可以凸显组织的色泽、纹理信息,便于医生诊断。但是对于组织软硬度,当前没有可以直接判断的工具。目前临床上多采用活检钳等器械,通过内窥镜器械通道伸入,触碰可疑病灶,人工进行判断。活检钳本身是柔性材料,无法准确传递物体刚度信息,同时该方法无量化指标,容易受操作医生手感和经验影响,误判率比较高。如果能通过仪器装置测量出可疑病灶组织的软硬度(刚度)大小,采用量化指标,可有效降低误判率,有利于早期病变的发现和对病情的对比观察,提高内窥镜检查中诊断结果准确性。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种内窥镜刚度测量装置及测量方法,实现人体组织刚度的测量。
2、为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
3、本发明提供一种内窥镜刚度测量装置,包括:刚度测量结构、传导结构和检测结构,所述刚度测量结构包括触头,所述刚度测量结构包括恒力结构、电阻、滑动结构和触头,所述恒力结构用于驱动所述触头运动,所述滑动结构分别与所述电阻和所述触头滑动连接,所述传导结构包括拉绳,所述拉绳的前端与所述恒力结构连接,拉动所述拉绳,所述恒力结构驱动所述触头运动,所述检测结构包括电流检测模块和电压检测模块,所述电流检测模块和所述电压检测模块分别与所述电阻通过输入导线连接,所述电流检测模块和所述电压检测模块分别与所述触头通过输出导线连接。
4、优选地,所述刚度测量结构还包括刚度测量外壳,所述恒力结构、所述电阻和所述滑动结构均位于所述刚度测量外壳中,所述触头能够由所述刚度测量外壳的前端伸出。
5、优选地,所述恒力结构包括第一弹性元件、第二弹性元件、第三弹性元件、转动块、第一拉杆和第二拉杆,所述第一弹性元件套设在所述触头上,所述第一弹性元件的一端与所述触头上的第一台阶相抵,所述第一弹性元件的另一端与所述刚度测量外壳内侧的第二台阶相抵,所述转动块与所述刚度测量外壳转动连接,所述转动块能够与所述触头后端的挡片接触,所述第一拉杆分别与所述转动块和所述第二拉杆铰接,所述第二拉杆与所述拉绳的前端铰接,所述第二弹性元件的一端与所述刚度测量外壳内侧的第二台阶相抵,所述第二弹性元件的另一端与所述转动块相抵,所述第三弹性元件的一端与所述刚度测量外壳内的限位槽相抵,所述第三弹性元件的另一端与所述第一拉杆相抵。
6、优选地,所述第一弹性元件、所述第二弹性元件和所述第三弹性元件均为弹簧。
7、优选地,所述第一弹性元件的伸缩方向和所述第二弹性元件的伸缩方向均与所述触头的轴向相同,所述第三弹性元件的伸缩方向与所述触头的轴向垂直。
8、优选地,所述刚度测量结构还包括外壳盖和固定轴,所述外壳盖设置在所述刚度测量外壳的前端,所述外壳盖上开设有用于所述触头通过的开口,所述固定轴的一端与所述外壳盖连接,所述固定轴的另一端与所述刚度测量外壳连接。
9、优选地,所述传导结构还包括传导外壳,所述拉绳、所述输入导线和所述输出导线均位于所述传导外壳中,所述拉绳与所述传导外壳滑动连接。
10、优选地,所述拉绳的后端设置有拉手。
11、优选地,所述电阻、所述滑动结构和所述触头均采用铜制成。
12、本发明还提供了一种采用所述内窥镜刚度测量装置的测量方法,包括:
13、电阻的总阻抗为 r,电阻的总长为 l r,拉动拉绳,恒力结构驱动触动运动,触头与被测物体接触,触头的变化位移为,相应的电阻的阻抗变化为,由于:
14、,
15、因此得到为:
16、,
17、同时,由于:
18、,
19、其中,为电阻位移变化前电压检测模块检测的电压大小,为电阻位移变化前电流检测模块检测的电流大小,为电阻位移变化后电压检测模块检测的电压大小,为电阻位移变化后电流检测模块检测的电流大小;
20、进而得到:
21、,
22、恒力结构提供的恒力为 f,被测物体的刚度为:
23、,
24、进而得到:
25、。
26、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:
27、本发明通过拉动拉绳,使恒力结构驱动触头弹射出去,触头与人体组织接触,通过电流检测模块检测电流、电压检测模块检测电压,进而得到刚度,达到测量被测物体刚度的目的。
1.一种内窥镜刚度测量装置,其特征在于:包括:刚度测量结构、传导结构和检测结构,所述刚度测量结构包括触头,所述刚度测量结构包括恒力结构、电阻、滑动结构和触头,所述恒力结构用于驱动所述触头运动,所述滑动结构分别与所述电阻和所述触头滑动连接,所述传导结构包括拉绳,所述拉绳的前端与所述恒力结构连接,拉动所述拉绳,所述恒力结构驱动所述触头运动,所述检测结构包括电流检测模块和电压检测模块,所述电流检测模块和所述电压检测模块分别与所述电阻通过输入导线连接,所述电流检测模块和所述电压检测模块分别与所述触头通过输出导线连接。
2.根据权利要求1所述的内窥镜刚度测量装置,其特征在于:所述刚度测量结构还包括刚度测量外壳,所述恒力结构、所述电阻和所述滑动结构均位于所述刚度测量外壳中,所述触头能够由所述刚度测量外壳的前端伸出。
3.根据权利要求2所述的内窥镜刚度测量装置,其特征在于:所述恒力结构包括第一弹性元件、第二弹性元件、第三弹性元件、转动块、第一拉杆和第二拉杆,所述第一弹性元件套设在所述触头上,所述第一弹性元件的一端与所述触头上的第一台阶相抵,所述第一弹性元件的另一端与所述刚度测量外壳内侧的第二台阶相抵,所述转动块与所述刚度测量外壳转动连接,所述转动块能够与所述触头后端的挡片接触,所述第一拉杆分别与所述转动块和所述第二拉杆铰接,所述第二拉杆与所述拉绳的前端铰接,所述第二弹性元件的一端与所述刚度测量外壳内侧的第二台阶相抵,所述第二弹性元件的另一端与所述转动块相抵,所述第三弹性元件的一端与所述刚度测量外壳内的限位槽相抵,所述第三弹性元件的另一端与所述第一拉杆相抵。
4.根据权利要求3所述的内窥镜刚度测量装置,其特征在于:所述第一弹性元件、所述第二弹性元件和所述第三弹性元件均为弹簧。
5.根据权利要求3所述的内窥镜刚度测量装置,其特征在于:所述第一弹性元件的伸缩方向和所述第二弹性元件的伸缩方向均与所述触头的轴向相同,所述第三弹性元件的伸缩方向与所述触头的轴向垂直。
6.根据权利要求2所述的内窥镜刚度测量装置,其特征在于:所述刚度测量结构还包括外壳盖和固定轴,所述外壳盖设置在所述刚度测量外壳的前端,所述外壳盖上开设有用于所述触头通过的开口,所述固定轴的一端与所述外壳盖连接,所述固定轴的另一端与所述刚度测量外壳连接。
7.根据权利要求1所述的内窥镜刚度测量装置,其特征在于:所述传导结构还包括传导外壳,所述拉绳、所述输入导线和所述输出导线均位于所述传导外壳中,所述拉绳与所述传导外壳滑动连接。
8.根据权利要求1所述的内窥镜刚度测量装置,其特征在于:所述拉绳的后端设置有拉手。
9.根据权利要求1所述的内窥镜刚度测量装置,其特征在于:所述电阻、所述滑动结构和所述触头均采用铜制成。
10.一种采用权利要求1-9中任一项的所述内窥镜刚度测量装置的测量方法,其特征在于:包括:
