光纖力傳感器設(shè)計(jì)及其在組織類型和邊界鑒定中的應(yīng)用.pdf

1、在微創(chuàng)外科中，細(xì)長的手術(shù)器械和組織之間的相互作用力十分復(fù)雜且難以測量，精確獲取手術(shù)器械遠(yuǎn)端的觸覺力成了難點(diǎn)。而觸覺力信息缺失導(dǎo)致的過大操作力和組織創(chuàng)傷，是目前微創(chuàng)外科的主要問題，開展相關(guān)研究具有重要意義。論文主要完成了以下的工作:
　　首先，根據(jù)針在穿刺過程中的受力模型，分析針尖所受的作用力，即在器官外膜刺穿之前，作用在針尖上的剛性力，及刺穿后撕裂組織的切割力。作用力引起針彎曲形變，利用有限元法對針進(jìn)行應(yīng)變分析，為后續(xù)力傳感器設(shè)計(jì)

2、及集成提供依據(jù)。
　　其次，根據(jù)法布里—珀羅干涉，闡述光纖力傳感器設(shè)計(jì)原理，建立法—珀腔長與光強(qiáng)的調(diào)制解調(diào)關(guān)系，設(shè)計(jì)傳感器的光纖光學(xué)鏈路，并依據(jù)有限元分析得到的針尖應(yīng)變結(jié)果，確定激光光源及光纖傳感器法—珀腔長相關(guān)參數(shù)，完成傳感器封裝后將其集成在穿刺針的針尖內(nèi)腔中。
　　然后，搭建光纖力傳感器的標(biāo)定平臺，對光纖力傳感器進(jìn)行標(biāo)定，建立力與輸出光功率信號的關(guān)系公式，對傳感器的測量范圍、精度和分辨率等進(jìn)行分析。
　　最后，利用