[发明专利]用于外科手术仪器的干涉型力传感器

权利要求书

1.一种外科手术工具系统，包括：

外科手术工具；以及

干涉测量系统，所述干涉测量系统光学耦接至所述外科手术工具，

其中，所述外科手术工具包括：

主体部段；

传感器部段，至少一个所述传感器部段附连至所述主体部段或与所述主体部段一体；以及

外科手术部段，至少一个所述外科手术部段在所述传感器部段的与所述主体部段相对的端部处附连至所述传感器部段或与所述传感器部段一体，并且

所述传感器部段包括限定参考距离的干涉型光学传感器，所述参考距离响应施加于所述外科手术工具的所述外科手术部段的力或转矩中的至少一者而变化。

2.根据权利要求1所述的外科手术工具系统，其中，所述干涉测量系统包括：

光发送器，所述光发送器布置为将光发送至所述干涉型光学传感器；

光接收器，所述光接收器布置为检测从所述干涉型光学传感器返回的光以提供输出信号；以及

信号处理器，所述信号处理器构造为与所述光接收器通信以接收所述输出信号。

3.根据权利要求2所述的外科手术工具系统，其中，所述信号处理器构造为根据来自所述光接收器的所述输出信号确定所述干涉型光学传感器的所述参考距离的变化，并且构造为确定所施加的力、所施加的转矩或局部温度变化中的至少一者。

4.根据权利要求2所述的外科手术工具系统，其中，所述信号处理器构造为根据来自所述光接收器的所述输出信号来确定所述干涉型光学传感器的所述参考距离的变化，并且构造为确定考虑到局部温度变化的情况下所施加的力。

5.根据权利要求1所述的外科手术工具系统，其中，所述干涉型光学传感器的所述参考距离由固体材料的两个相对的表面限定，其中，所述两个相对的表面的每一个表面均是至少部分反射的表面，所述固体材料是能够响应于施加至所述外科手术部段的变化的力而被压缩并被拉长以提供所述参考距离的变化的柔顺固体材料。

6.根据权利要求1所述的外科手术工具系统，其中，所述干涉型光学传感器的所述参考距离是由相应的固体材料的两个相对的表面限定的间隙，所述两个相对的表面是至少部分反射的表面，从而在所述两个相对的表面之间保留所述间隙，所述间隙由布置于所述主体部段与所述外科手术部段之间的柔顺材料进一步限定，使得所述柔顺材料能够响应于施加至所述外科手术部段的变化的力而被压缩并被拉长以提供保留在所述两个相对的表面之间的所述间隙的变化。

7.根据权利要求1所述的外科手术工具系统，其中，所述传感器部段包括在一端附连至所述主体部段并且在相对端附连至所述外科手术部段的柔顺部件。

8.根据权利要求7所述的外科手术工具系统，其中，所述柔顺部件是包括弯曲部分的微加工管。

9.根据权利要求8所述的外科手术工具系统，其中，所述传感器部段还包括设置于所述微加工管的所述弯曲部分之间的间隙中的柔顺密封材料。

10.根据权利要求7所述的外科手术工具系统，其中，所述柔顺部段包括所述干涉型光学传感器的工作波长基本上可透过的材料。

11.根据权利要求7所述的外科手术工具系统，其中，所述传感器部段还包括绕所述柔顺部段附连以提供护罩的柔性膜状物。

12.根据权利要求1所述的外科手术工具系统，其中，所述传感器部段还包括限定各自的参考距离的多个干涉型光学传感器，所述参考距离响应于施加至所述外科手术工具的所述外科手术部段的力或转矩、或所述外科手术工具的所述传感器部段的温度变化中的至少一者而变化。

13.根据权利要求12所述的外科手术工具系统，其中，所述信号处理器构造为确定所述多个干涉型光学传感器的所述参考距离的变化，并且构造为确定多个施加的分力或多个施加的转矩分量中的至少一者。

14.根据权利要求1所述的外科手术工具系统，还包括沿所述主体部段的内部延伸至所述外科手术工具的所述传感器部段的光纤。

15.根据权利要求12所述的外科手术工具系统，还包括沿所述主体部段的内部延伸至所述外科手术工具的所述传感器部段的多个光纤。