所述壓力導管與組織壁的夾角：
[0064] 式中，Θ表示所述壓力導管與組織壁的夾角，F(xiàn)表示所述壓力導管受到的合力，F(xiàn)l 表示所述壓力導管受到的徑向力。
[0065] 圖3為利用本實用新型的裝置測量得到的力與測力計測量得到的力的對比曲線 圖；帶有原點的曲線為利用本實用新型的裝置測得的數(shù)據(jù)，而帶有方形點的曲線為用測力 計所測得的數(shù)據(jù)，通過兩個數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，其結果基本一致，說明此系統(tǒng)的測試結果較為準 確。
[0066] 將測力計測得的數(shù)據(jù)認為是準準確的，然后利用本實用新型的裝置測得的數(shù)據(jù)減 去測力計所測得的數(shù)據(jù)得到的差值，如圖4所述，此差值基本控制在2g之內，說明利用本實 用新型的裝置測量的數(shù)據(jù)準確度很高。
[0067] 對應與本實用新型的裝置還存在一種測量壓力導管受力的方法其包括以下步 驟：
[0068] S1、通過測力計測量壓力導管的受力，通過光柵壓力傳感器檢測壓力導管應變信 號，并通過光柵解調儀解調所述光柵壓力傳感器檢測的信號，得到所述壓力導管的應變；
[0069] S2、利用所述測力計測量得到的受力以及所述光柵解調儀解調得到的應變計算第 一修正參數(shù)和第二修正參數(shù)；
[0070] S3、利用所述第一修正值參數(shù)和第二修正參數(shù)建立壓力檢測模型：
[0071] F1=K1-Enax
[0072] F2= K2 · Ea2
[0073] 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 管受到的徑向力，F(xiàn)2表示所述壓力導管受到的軸向力，E niax表示所述壓力導管的最外層應 變，Ea2表示所述軸向力引起的第一軸向應變；
[0074] S4、實際檢測中，利用由所述光柵解調儀測量的所述壓力導管的應變以及所述壓 力檢測模型計算得到所述壓力導管受到的徑向力和軸向力，并計算所述壓力導管受到的合 力。
[0075] 進一步地，所述步驟S3建立所述壓力檢測模型之后還包括計算壓力修正值的步 驟：
[0076] 改變所述壓力導管的受力，利用由所述光柵解調儀解調得到的所述壓力導管的應 變以及所述壓力檢測模型計算得到所述壓力導管受到的徑向力和軸向力，并計算當前所述 壓力導管受到的合力；
[0077] 利用測力計測量所述壓力導管的受力；
[0078] 計算當前所述壓力導管受到的合力和所述測力計測量所述壓力導管的受力的差 值，作為所述壓力修正值，并利用所述壓力修正值對所述步驟S4計算的所述壓力導管受到 的合力進行修正。
[0079] 進一步地，所述步驟Sl具體包括以下步驟：
[0080] S11、通過測力計測量壓力導管的受力，并將所述測力計測量的所述壓力導管的受 力分解為沿壓力導管軸向的軸向力以及沿壓力導管徑向的徑向力；
[0081] S12、通過光柵壓力傳感器檢測壓力導管應變信號，并通過光柵解調儀解調光柵壓 力傳感器檢測的信號得到所述壓力導管的應變，并將所述應變分解為徑向應變和軸向應 變，其中，所述徑向應變與所述徑向力引起，所述軸向應變與所述軸向力引起。
[0082] 所述步驟S12中，所述步驟S12中，通過所述光柵解調儀測量的所述壓力導管的應 變包括三個應變：第一應變、第二應變以及第三應變；其中，第一應變分解為第一徑向應變 和所述第一軸向應變，第二應變分解為第二徑向應變和第二軸向應變，第三應變分解為第 三徑向應變和第三軸向應變；所述三個應變由三個所述光柵壓力傳感器的檢測信號經(jīng)過解 調得到，三個所述光柵壓力傳感器均勻分布于所述壓力導管的變形體的一個圓周上。。
[0083] 進一步地，所述步驟S2中，利用如下公式計算所述第一修正參數(shù)和第二修正參 數(shù)：
[0086] 式中，F(xiàn)l表示所述測力計測量的所述壓力導管受到的徑向力，F(xiàn)2表示所述測力計 測量的所述壓力導管受到的軸向力，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表示所述壓力導管的最外層應變，Ea2表示所述軸向力引起的第一軸向應變。
[0087] 所述壓力導管的最外層應變Eniax通過如下公式計算：
[0093] 式中，Eal表示所述第一徑向應變，Ebl表示所述第二徑向應變，Ecl表示所述第三 徑向應變，Ea2表示所述第一軸向應變，Eb2表示所述第二軸向應變，Ec2表示所述第三軸向 應變。
[0094] 進一步地，所述步驟S4中，按照如下公式計算所述壓力導管受到的合力：
[0096] 式中，F(xiàn)表示所述壓力導管受到的合力，F(xiàn)l表示所述壓力導管受到的徑向力，F(xiàn)2表 示所述壓力導管受到的軸向力。
[0097] 進一步地，上述方法還包括以下步驟：
[0098] S5、計算所述壓力導管與組織壁的夾角：
[0100] 式中，Θ表示所述壓力導管與組織壁的夾角，F(xiàn)表示所述壓力導管受到的合力，F(xiàn)l 表示所述壓力導管受到的徑向力。
[0101] 通過步驟S5可以計算出導管受力的方向，即導管與組織貼靠時的角度Θ，便于判 斷導管頭端與組織貼靠的面積（因為垂直接觸和平行接觸的面積是不同的），從而作出相 應的調整。
[0102] 最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制； 盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解： 其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等 同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術 方案的精神和范圍。
【主權項】
1. 一種壓力導管受力檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括： 測力計，用于檢測壓力導管的受力； 光柵壓力傳感器，設置于所述壓力導管的變形體上，用于檢測壓力導管的應變信號； 光柵解調儀，與所述壓光柵壓力傳感器連接，用于解調所述光柵壓力傳感器的檢測信 號得到所述壓力導管的應變； W及處理器，與所述光柵解調儀連接，利用所述測力計測量得到的受力W及所述光柵 解調儀測量的應變建立壓力檢測模型，并在檢測過程中利用由所述光柵解調儀解調得到的 所述壓力導管的應變W及所述壓力檢測模型計算得到所述壓力導管受到的徑向力和軸向 力，計算所述壓力導管受到的合力。2. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述處理器包括受力分析單元，其將所述 測力計測量的所述壓力導管的受力分解為沿壓力導管軸向的軸向力W及沿壓力導管徑向 的徑向力；且所述受力分析單元將所述應變分解為徑向應變和軸向應變，其中，所述徑向應 變由所述徑向力引起，所述軸向應變由所述軸向力引起。3. 根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述光柵壓力傳感器為=個，并且均勻分 布于所述壓力導管的一個圓周上；所述光柵解調儀解調得到的應變包括=個應變：第一應 變、第二應變W及第=應變；其中，第一應變分解為第一徑向應變和第一軸向應變，第二應 變分解為第二徑向應變和第二軸向應變，第=應變分解為第=徑向應變和第=軸向應變。4. 根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述處理器包括模型建立單元，其利用所 述測力計測量得到的受力W及所述光柵解調儀測量的應變計算第一修正參數(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)建立壓力檢測模型： Fl=K1 ?Emax F2=K2?Ea2 式中，K1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)I表示所述壓力導管受 到的徑向力，F(xiàn)2表示所述壓力導管受到的軸向力，Emax表示所述壓力導管的最外層應變，E。2 表示所述軸向力引起的所述第一軸向應變。5. 根據(jù)權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述模型建立單元利用如下公式計算所 述第一修正參數(shù)和第二修正參數(shù)：式中，F(xiàn)1表示所述測力計測量的所述壓力導管受到的徑向力，F(xiàn)2表示所述測力計測量 的所述壓力導管受到的軸向力，K1表示所述第一修正參數(shù)，K2表示所述第二修正參數(shù)，Emax 表示所述壓力導管的最外層應變，E。康示所述軸向力引起的所述第一軸向應變。6. 根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述模型建立單元利用如下公式計算壓 力導管的所述最外層應變Emax:式中，Eal表示所述第一徑向應變，Ebl表示所述第二徑向應變，Ea2表示所述第一軸向 應變。7. 根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述處理器還包括修正單元，改變所述壓 力導管的受力，利用由所述光柵解調儀測量的所述壓力導管的應變W及所述壓力檢測模型 計算得到所述壓力導管受到的徑向力和軸向力，計算當前所述壓力導管受到的合力；計算 當前所述壓力導管受到的合力和由所述測力計測量所述壓力導管的受力的差值，作為壓力 修正值，并利用所述壓力修正值對所述壓力導管受到的合力進行修正。8. 根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述處理器按照如下公式計算所述壓力 導管受到的合力：式中，F(xiàn)表示所述壓力導管受到的合力，F(xiàn)1表示所述壓力導管受到的徑向力，F(xiàn)2表示所 述壓力導管受到的軸向力。
【專利摘要】本實用新型涉及一種壓力導管受力檢測裝置，所述裝置包括：測力計，用于檢測壓力導管的受力；光柵壓力傳感器，設置于所述壓力導管的變形體上，用于檢測壓力導管的應變信號；光柵解調儀，與所述壓光柵壓力傳感器連接，用于解調所述光柵壓力傳感器的檢測信號得到所述壓力導管的應變；以及處理器，與所述光柵解調儀連接，利用所述測力計測量得到的受力以及所述光柵解調儀測量的應變建立壓力檢測模型，并在檢測過程中利用由所述光柵解調儀測量的所述壓力導管的應變以及所述壓力檢測模型計算得到所述壓力導管受到的徑向力和軸向力，計算所述壓力導管受到的合力。本實用新型可以實現(xiàn)對壓力導管受力的快速、精確檢測。
【IPC分類】A61B18/12
【公開號】CN204723175
【申請?zhí)枴緾N201520351735
【發(fā)明人】丁毅壽, 蔡杰, 劉萬兵, 董颯英, 蒲忠杰
【申請人】樂普（北京）醫(yī)療器械股份有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年5月27日