一种用于血管介入手术辅助系统的多维信息视觉反馈系统的制作方法
【专利说明】
(一)技术领域:
[0001]本实用新型属于医疗设备技术领域，尤其是一种用于血管介入手术辅助系统的多维信息视觉反馈系统。
(二)【背景技术】:
[0002]微创血管介入手术系统是一种辅助医生进行导管介入手术的具有高安全性的机器人系统，可以使操作医生免受X光辐射，减少因医生生理颤抖和误操作而产生的危险性。
[0003]由于微创血管介入手术系统采用的主从式的方式，是医生脱离了手术现场，借助主端操作器来实现导管介入，从而导致医生不能很好的感知介入手术过程中导管运动情况以及操作导管力信息大小，尤其是在这个过程中的医生手部感知的来自导管反作用力情况。一些信息的缺失给医生操作带来一定的难度，甚至会对正在进行手术的病人的安全性造成影响。所以，将手术的进行过程中的一些重要信息反馈给医生是非常必要的，不仅能够保证手术操作的安全性，还能提高整个介入手术过程的效率。以前的监控系统大多都显示力的信息，而本系统不仅显示力的信息而且也包含手术导管的运动信息，相比以前的系统f目息显不得更加全面。
(三)【实用新型内容】:
[0004]本实用新型的目的在于设计一种用于血管介入手术辅助系统的多维信息视觉反馈系统，它可以克服现有技术的不足，是一种结构简单，操作方便，能够实时地提供给医生重要的反馈信息，提高介入手术的安全性，有助于医生操作的多维信息监控系统。
[0005]本实用新型的技术方案:一种用于血管介入手术辅助系统的多维信息视觉反馈系统，其特征在于它包括手术导管碰撞力信息传感器单元、运动位置信息检测单元、串口设置及初始化单元、微控制器单元以及显示单元；其中，所述手术导管碰撞力信息传感器单元和运动位置信息检测单元分别采集血管介入手术辅助系统中手术导管在手术过程中的碰撞力信息及导管的运动位置信息；所述微控制器单元接收手术导管碰撞力信息传感器单元和运动位置信息检测单元的采集信息，并将其传送给显示单元，由显示单元显示导管碰撞力信息及导管的运动位置信息；所述串口设置及初始化单元实现对数据接口的选择、打开、关闭以及对显示单元进行初始化的设置；其中，所述手术导管碰撞力信息传感器单元安装在手术导管末端；所述运动位置信息检测单元、微控制器单元安装在血管介入手术系统的主端；所述显示单元的内容将在血管介入手术系统主端的PC机上进行显示。
[0006]所述手术导管碰撞力信息传感器单元是由手术导管前端碰撞力信息传感器和手术导管侧壁接触力信息传感器阵列构成，分别采集手术导管前端在血管中受到的血管内壁碰撞力信息和侧壁在血管中受到的与血管壁的接触力信息；所述手术导管前端碰撞力信息传感器安装在血管介入手术导管的前端；所述手术导管侧壁接触力信息传感器阵列均匀安装在血管介入手术导管的侧壁上。
[0007]所述手术导管前端碰撞力信息传感器是安装在手术导管前端的光纤传感器；所述手术导管侧壁接触力信息传感器阵列是压敏橡胶传感器阵列。
[0008]所述压敏橡胶传感器阵列是由铜电极、压敏橡胶和导线构成；其中，所述压敏橡胶排列成3X3的传感器阵列；所述铜电极由3个行电极和3个列电极构成；所述铜电极粘接在所述压敏橡胶上，所述导线粘接在铜电极上；所述压敏橡胶传感器阵列由9个阵列点构成，分别为阵列点S1、阵列点S2、阵列点S3、阵列点S4、阵列点S5、阵列点S6、阵列点S7、阵列点S8和阵列点S9 ;所述阵列点由铜电极的行电极和列电极引到模拟通道选通芯片进行选通；其中，阵列点S1、阵列点S4和阵列点S7的压敏橡胶为一组跟同一个行电极相连；所述阵列点S2、阵列点S5和阵列点S8的压敏橡胶为一组跟同一个行电极相连；所述阵列点
S3、阵列点S6和阵列点S9的压敏橡胶为一组跟同一个行电极相连；所述阵列点S1、阵列点S2和阵列点S3的压敏橡胶为一组跟同一个列电极相连；所述阵列点S4、阵列点S5和阵列点S6的压敏橡胶为一组跟同一个列电极相连；所述阵列点S7、阵列点S8和阵列点S9的压敏橡胶为一组跟同一个列电极相连；压敏橡胶传感器阵列粘接在手术导管的侧壁上，所述光纤传感器粘接在手术导管的前端内壁上并超出导管前端5-10mm的距离。
[0009]所述运动位置信息检测单元是由手术导管轴向位置信息检测元件和手术导管径向位置信息检测元件构成，安装在血管介入手术辅助系统的主端，分别采集手术导管的轴向位置信息和径向角度信息。
[0010]所述手术导管轴向位置信息检测元件采用直线位移传感器；所述手术导管径向位置信息检测元件采用旋转编码器。
[0011]所述数据接口是RS232串行接口 ；所述串口设置及初始化单元是在血管介入手术辅助系统的PC机上用于实现人机交互的并用鼠标点击进行设置的单元；它可以实现对RS232串行接口的选择、打开、关闭以及对显示单元进行初始化的设置。
[0012]所述显示单元是由手术导管前端碰撞力信息显示模块、手术导管侧壁接触力信息显示模块以及运动信息显示模块构成；其中所述手术导管前端碰撞力信息显示模块显示导管前端与血管内壁碰撞力的安全范围、警示范围、危险范围以及实时检测到的碰撞力大小；所述手术导管侧壁接触力信息显示模块显示导管侧壁上的接触力传感器的阵列点值；所述运动信息显示模块是由轴向位置信息显示部分和径向角度信息显示部分构成，分别显示导管的轴向运动位置，单位为_，以及径向运动角度，单位为度。
[0013]所述手术导管前端碰撞力允许范围的工作状态警示条由绿色、黄色和红色三个小的颜色条依次排列组成；分别表示手术导管前端碰撞力的值位于安全区、警示区和危险区。
[0014]所述绿颜色条与所述黄颜色条的分界线表示的前端碰撞力的值为0.3N，所述黄颜色条与所述红颜色条的分界线表示的前端碰撞力的值为0.5N，0.5N是临床上医生给出的血管壁被刺穿的临界值。
[0015]所述手术导管前端碰撞力信息显示模块由一个进度条、一个工作状态警示条和一个编辑框构成；工作状态警示条用于指示手术导管前端碰撞力允许范围，包括安全区、警示区和危险区。
[0016]所述手术导管侧壁接触力信息显示模块由九个阵列点信息显示区构成；所述阵列点信息显示区又是由一个警示块和一个编辑框构成；其中，所述警示块用于指示侧壁接触力允许范围；所述编辑框用于显示侧壁接触力值大小；所述编辑框和警示块是一一对应的。
[0017]所述警示块由绿色、黄色和红色三种颜色块构成；其中，绿色表示侧壁碰撞力处于允许范围内；黄色表示侧壁碰撞力处于警告范围内；红色表示侧壁碰撞力处于危险范围内。
[0018]所述手术导管轴向运动信息显示部分由一个滑块控件和一个编辑框构成；所述滑块控件用于指示手术导管的轴向运