[发明专利]一种非侵入式力和电阻抗参数联合监测的微创手术工具

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种非侵入式力和电阻抗参数联合监测的微创手术工具，目的是在腹腔镜微创外科手术中实现对组织电阻抗参数的实时测量，帮助医生完成组织的识别。 

背景技术

为了克服腹腔镜下医生手触觉丧失的缺点，特殊设计的力传感器往往被用来部分取代医生手触觉功能。但是这种方法仅仅是通过材料的力学特性来判断组织的类别和病理状态，因为信息量过少导致判断准确率较低。所以寻找比力更为敏感的方法来代替甚至超越医生手的触觉功能是解决上述问题的一条重要途径。 

生物电阻抗技术利用各种组织、器官具有不同的电学参数，提取相关的生物医学信息，从而识别不同组织和器官。这种技术具有无创、廉价、安全、无毒害、操作简单和信息丰富等特点，具有广泛的应用前景。目前还没有将生物电阻抗技术用于微创外科手术中识别不同软组织。 

发明内容

本发明目的是解决腹腔镜下医生手触觉丧失无法进行组织识别的问题，提供一种非侵入式力和电阻抗参数联合监测的微创手术工具，以便在腹腔镜微创外科手术中实现对组织电阻抗参数的实时测量，帮助医生完成组织的识别。与仅仅通过材料的力学特性来判断组织类别和病理状态的传统方法相比，这种方法具有较高的识别准确率。 

本发明提供的非侵入式力和电阻抗参数联合监测的微创手术工具，包括一个不锈钢圆筒，不锈钢圆筒内安装有一个电极支撑柱，支撑柱由塑料塞固定在圆筒内，电极支撑柱上设置有两根用于连接阻抗分析仪器的引出导线，电极支撑柱下端安装有两个用于安装半球形电极的转轴，通过转轴上的螺纹固定在支撑柱上，转轴上分别安装有一个能够绕转轴转动的半球形电极，半球形电极与引出导线连接。两个半球形电极的间距为4mm。 

  

本发明的优点和积极效果：

本发明具有无创、廉价、安全、无毒害、操作简单和信息丰富等特点。

  

附图说明

图1是非侵入式力和电阻抗参数联合监测的微创手术工具结构简图。 

图中，1引出导线，2不锈钢圆筒，3三维力传感器，4电极支撑柱，5半球形电极的转轴，6半球形电极，7 塑料塞。 

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，本发明提供的非侵入式力和电阻抗参数联合监测的微创手术工具，图中1是阻抗测量的两根引出导线，用于连接阻抗分析仪器；2是直径12mm的不锈钢圆筒；3是三维力传感器，传感器的设计方法如专利201110123095.2所示，并按照专利201110123095.2所示的方法将传感器固定在圆柱上；4是电极支撑柱，支撑柱由塑料塞7固定在圆筒内壁，与引出导线1相连；5是半球形电极的转轴，通过螺纹固定在电极支撑柱4上；6是半球形电极，安装在转轴5上，可以绕转轴5转动，两电极间距4mm。

手术医生需要对组织进行检测时，将手术工具沿患者腹腔上的小孔插入体内，并施加一定的力使双半球形电极与待监测组织表面接触，完成电阻抗和力的测量，电阻抗测量的频率范围在200 kHz 到 5MHz 之间，最终显示测量结果。双半球形电极可以使该手术工具在组织表面自由滑动而对器官无损伤。 

设在组织A上测得的电阻抗值为R_a，传感器测得的力值是F_a；在组织B上测得的电阻抗值为R_b，传感器测得的力值是F_b。如果组织A和组织B是同一组织，则R_a与R_b的关系是： 

如果组织A和组织B不是同一组织，则二者电阻抗的比值还与组织的电导率有关，不满足上述关系。因此，本发明定义组织的相似度指数S为

如果S接近0，则可认为组织A和组织B是同一组织。S距离0越远，组织A和组织B不是同一组织。