[发明专利]一种基于改进光点法的超声刀振幅测试方法及测试装置

说明书

本发明公开了一种基于改进光点法的超声刀振幅测试方法及测试装置，通过机械机构配合振幅图像采集模块对被测物的各个测量区域进行标定，测量时将被测物的各个面依次置于成像区域内，并输出位置信息至处理模块；由处理模块接收的振幅图像信息后，调整焦距、光源的角度和亮度，以得到最佳的光点成像效果，从而可得到准确的振幅数据。同时在被测物侧面的横向位移图像采集模块以得到横向位移数据，根据振幅数据和横向位移数据即可得到实际振幅数据。通过处理模块和振幅图像采集模块对振幅图像信息的实时计算，调整焦距、光源角度、光源亮度以及被测物位置实现了测试过程的自动化控制，解决了现有光点法人工操作易出错导致测试数据不准确的问题。

技术领域

本发明属于振幅测试技术领域，尤其涉及一种基于改进光点法的超声刀振幅测试方法及测试装置。

背景技术

超声手术刀是一种高频电外科设备，主要用于生物组织的切割与血管闭合等操作。具有出血少、对周围组织伤害少、术后恢复快等特点，其作用于人体组织起到切割与凝闭的作用，不会引起组织干燥、灼伤等副作用，刀头工作时也没有电流通过人体，在手术室中有着广泛的应用，有无血手术刀之称。超声刀头振幅很小，但振动频率极高，从而产生了很高的瞬时加速度。因此在进行软组织切割时，被作用部位可迅速被切开，而不伤及其周围组织。

市面上常见的超声刀振幅测试方法有光学显微镜法、激光测振仪法、反馈电压法。其中光学显微镜法为常用测量方法，其测量的准确率较另外两种更高。

下面对这三种方法进行简单介绍：

1、光学显微镜法(光点法)

这种方法是通过外置的光源将光束照到超声刀被测区域上，由于超声刀表面呈现不规格起伏状，因此会一个又一个单独的光点。在超声刀工作时，这些光点会随着超声刀运动的轨迹形成一条直线。在结合显微镜的成像延迟效应将该光点形成的直线拍摄成图像，随后计算图像中的直线距离得到振幅数据。

但该方法在测量过程中需手动调节光束、显微镜的位置和参数，此外由于显微镜只能对平面进行取像，因此不平整的超声刀要获取到刀头完整的振幅数据需要花费很长的时间，并在测试过程中已易受到人为、结构等因素的影响使得测试数据不准确。

2、激光测振法

该方法是通过发出足够细的激光到超声刀被测区域上，其激光波束保证与超声刀被测区域垂直，借助激光的反射间隔时间来计算振幅数据。

但该方法只能测量极小区域内的振幅信息，如需测量整个面的振幅分布情况，需要进行大量的重复测试才行，效率低下，不便于使用。

3、反馈电压法

该方法仅针对具有直接耦合到超生刀尖端幅度反馈系统的超声刀，其反馈电压与超声刀的尖端振幅成正比，通过监测反馈电压得到振幅数据。

但该方法只能测量到超声刀尖端的平均振幅，不能测量到具体某一区域的振幅数据。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于改进光点法的超声刀振幅测试方法及测试装置，以解决现有光点法人工操作易出错导致测试数据不准确的问题。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

本发明的一种基于改进光点法的超声刀振幅测试方法，具体步骤包括：

步骤S1：由所述振幅图像采集模块结合机械结构带动被测物，标定所述被测物的各个待测面，测量各个所述待测面的尺寸，并进行测量区域标定；

步骤S2：机械结构移动所述被测物，使标定得到的第一个测量区域移动至振幅图像采集模块的成像区域内，处理模块根据所述振幅图像采集模块采集的振幅图像信息调整焦距以及光源的角度和亮度；

步骤S3：所述被测物开始振动，所述振幅图像采集模块采集振幅图像信息并输出至所述处理模块得到振幅数据；