一种基于FBG的胸腔诊断刚度估计传感器

体内组织刚度识别在肺纤维化诊断和最小侵入性肿瘤识别等众多应用中都有帮助。本文提出一种基于胸腔组织的组织刚度估计方法，该方法使用传感器化梁压在组织表面上。 Fiber Bragg Gratings(FBG)用于传感器作为形状估计模态，以获取梁形，即使设备未被视觉监控时也能实时获取。我们发展了预测压绷梁行为的机械模型，并通过有限元分析和使用PDMS和PA-Gel制成的假组织样本进行 bench-top测试进行验证。进行了 bench-top估计并将结果与实际刚度值进行比较。获得了413.86 KPa和313.82 KPa的平均RMSE和标准偏差(相对于实际刚度值)。软组织样本的估计相对接近实际值。最终，我们在模拟同心管机器人中使用该刚度传感器，以演示其 \textit{in-vivo}传感器可行性。带和不带机器人的 bench-top试验表明了该独特感知模态在 \textit{in-vivo}应用中的有效性。