[发明专利]3D接触力传感

说明书

力测量系统(400)可以包括围绕中心杆(434)的三个(或更多)充满流体的压力传感器室(410)。力接收结构(430)可以在球(432)处接收力，并通过中心杆(434)将该力提供给力分配结构(420)。力分配结构(420)可以向压力传感器室(410)提供力。这些产生的压力可用于确定球(432)所接收的力的量值、角度、平面角度和离面角度。

技术领域

本发明涉及一种力测量系统，其可以提供关于由导管和其他装置施加到细胞壁和其他表面的力的额外信息。

背景技术

近年来，微创手术已经成为医学领域的一个宝贵工具。与传统手术相比，微创手术降低了患者风险，改善了预后，加快了恢复时间，降低了成本。

几种技术可以用于微创手术。通常，导管可以通过细胞壁或天然孔导入体内，例如通过血管系统。一旦导管位于期望的位置，可以应用特定的外科技术。例如，使用射频加热或液体冷却的消融、使用可膨胀结构的血管成形术、药物输送和其他技术可以使用导管和相关的设备和装置。

作为这些手术的一部分，导管和相关装置经常与细胞壁或身体的其他表面接触。在这种情况下，外科医生对由导管施加到细胞壁或其他结构上的力有一个准确的读数是很重要的。例如，能够防止过度用力可有助于防止细胞壁破裂。此外，提供不足的力可能是无效的，或者可能导致不必要的并发症。能够提供适当的力同样可以确保在诸如消融的手术中施加足够的力，以确保能够获得期望的结果。

因此，接触力感测已经成为微创外科手术中的有用工具。医疗设备可以实现接触力传感器，以确定有多大的力被施加到细胞壁或其他表面。但是这种获知的范围是有限的，因此它的有用性也是有限的。也就是说，由于只有一个数据点反映了接触力，外科医生可能对导管和细胞壁之间的接触的性质和细节没有足够的了解。

要解决的问题是提供接触力感测系统，该系统可以提供关于由导管和其他装置施加到细胞壁和其他表面的力的额外信息。

发明内容

根据本发明，提供了接触力感测系统，该接触力感测系统可以提供关于由导管和其他装置施加到细胞壁和其他表面的力的额外信息。例如，本发明的实施例可以提供方向信息，即关于手术装置施加力所沿的方向的信息。本发明的这些和其他实施例也可以，或者替代地，提供可用于引导手术装置的信息。

本发明的说明性实施例可以为接触力感测系统提供方向信息。多个压力传感器室可以围绕接触力感测系统的中心轴线周边定位。可以包括设计成与细胞壁直接接触的力接收结构，并且该力接收结构可以位于或沿着中心轴线。力接收结构可以是或可以包括杆、球或其他结构。力接收结构可以包括或连接到力分配结构，该力分配结构将力接收结构接收的力分配到位于周边的压力传感器室。这些压力传感器室中的每一个都可以包含流体。这种流体可以是可压缩的，也可以是不可压缩的。压力传感器可以位于每个压力传感器室中，或者与每个压力传感器室相关联。所产生的压力不仅可以用来确定施加到力接收结构上的力的量值，还可以用来确定力的角度。例如，本发明的这些和其他实施例可以用于确定力接收结构所遇到的力的量值、平面角度和离面角度。

本发明的这些和其他实施例可以采用一个或多个位于中央的压力传感器室以及一个或多个位于周边的压力传感器室。这些位于中央的压力传感器室可以沿着接触力感测系统的中心轴线定位。在这些系统中，力接收结构可以直接作用于位于中央的压力传感器室。然后，位于中央的压力传感器室可用于确定力接收结构所受力的量值，而位于周边的压力传感器室可用于确定方向信息。

本发明的这些和其他实施例可以采用位于中央的压力传感器室，其中位于中央的压力传感器室围绕或包围一个或多个位于周边的压力传感器室。例如，位于周边的压力传感器室可以是球囊。位于中央的压力传感器室可以是包围或包围其他球囊的球囊。较大的中央球囊可以装满低温液体。它也可以或替代地被用来传送射频或其他能量用于局部加热。