專利名稱：測量臀部曲面形態(tài)及其法向壓力分布的裝置及其測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明基于力學(xué)的機(jī)械設(shè)計并基于微積分及微分幾何的實驗數(shù)據(jù)分析方 法，涉及一種定量測量臀部曲面形態(tài)及其正壓力分布的裝置；另外，本發(fā)明還 涉及測量臀部曲面形態(tài)及其正壓力分布的方法。
背景技術(shù)：
肛瘺是常見的肛腸疾病，手術(shù)是根本治療手段。在臨床上，常采用"隧道 式拖線術(shù)"治療肛痿，術(shù)后肛瘺患者常采用"沙袋坐壓"的辦法促進(jìn)瘺管管腔 的閉合，達(dá)到治愈的目的。該方法已有較成熟的臨床基礎(chǔ)和較好的治療效果； 但目前尚未有此種"沙袋坐壓療法"的科學(xué)性方面的深入研究。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是提供一種能 定量測量臀部曲面形態(tài)及其法向壓力分布的實驗裝置。本發(fā)明裝置能實現(xiàn)主動 局部施壓，并可結(jié)合B超實時檢測臀部內(nèi)部血管和瘺管內(nèi)血供情況及其同臀部 表面法向壓力變化間的關(guān)系。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種臀部曲面形態(tài)及其法向壓力分 布的測量方法，為將力學(xué)引入到肛腸疾病研究提供了一定的基礎(chǔ)。
從力學(xué)角度而言，當(dāng)臀部接觸沙袋，按Newton之力與反作用力的定律 (Newton第三定律)，得知沙袋將以應(yīng)力分布的形式對臀部接觸沙袋的每一點施 加作用力(注按我們實驗，每點的受力大小和方向都可以有很大的差異)。這 樣的應(yīng)力分布通過臀部組織傳遞到內(nèi)部的瘺管以及血管等使得它們發(fā)生形態(tài)上 的變化。從力學(xué)上而言，上述臀部表面受力同臀部內(nèi)部組織發(fā)生相應(yīng)變化間的 關(guān)系是非常復(fù)雜的；但這種關(guān)系也的確是諸如坐沙袋加壓等臨床方法的力學(xué)方面的機(jī)制。圖1-1是臀部表面未受壓狀態(tài)(自由狀態(tài))的設(shè)想圖；圖1-2是臀 部表面受壓導(dǎo)致臀部內(nèi)瘺管閉合的設(shè)想圖。圖1-2示意性地表示了臀部表面受 壓導(dǎo)致臀部內(nèi)瘺管閉合的設(shè)想。
臀部表面受力的作用，按力學(xué)理論反映為應(yīng)力分布，具體為曲面上每點都 有力的作用，且力的指向不一定同該點法向指向一致，如圖2-1所示。曲面上 每點所受的力稱為該點的應(yīng)力；而對曲面總體受力的描述，則稱為曲面上應(yīng)力 分布。某點的應(yīng)力可以沿法向和切平面上某指向進(jìn)行正交分解，如圖2-2所示；
沿法向的分量成為主應(yīng)力《，切平面上的分量稱為切應(yīng)力《?；趶椥粤W(xué)，
可認(rèn)為， 一個臀部曲面形狀對應(yīng)于某個臀部應(yīng)力分布；然而不同臀部應(yīng)力分布
也可以造成相同的臀部曲面形狀。
為了研究問題的方便，本發(fā)明裝置在設(shè)計中使得臀部每點所受的應(yīng)力僅含 有法向分量，由此一般的應(yīng)力分布簡化成了正壓力(亦即法向應(yīng)力)分布。
本發(fā)明提出的測量臀部曲面形態(tài)及其法向壓力分布的裝置，包括臀部曲面
及壓力感受裝置和壓力測試裝置，兩裝置均由離散的感受器組成；兩裝置的感 受器一一對應(yīng)并通過連接銅管相連組成一個液壓連通器；感受器位于液壓連通 器的兩端，由感受單元固接可自由旋轉(zhuǎn)的感壓片構(gòu)成；感受器安置在一個球珠 腔體中，球珠腔體直接同活塞固定連接。
作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明上述連通器對應(yīng)壓力測試裝置的一端最好帶有 刻度，籍此讀取感受單元受力時壓力測試裝置所發(fā)生的位移。
本發(fā)明提出的臀部曲面形態(tài)及其法向壓力分布的測量方法，包括如下測量 步驟
(1) 測試者以不同方式坐在臀部曲面及壓力感受裝置上，通過壓力測試裝 置讀取感受裝置上各個感受單元的位移；
(2) 基于微積分及微分幾何有關(guān)知識插值獲得臀部曲面、曲面法向壓力分 布，籍此分析臀部曲面及其法向應(yīng)力分布的總體和局部特性;(3)結(jié)合B超，實時進(jìn)行臀部曲面受力同臀部內(nèi)部血管及痿管空間閉合度 之間相互關(guān)系的測量和數(shù)據(jù)分析。
作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明上述臀部曲面形態(tài)及其法向壓力分布的測量方
法中，臀部曲面形狀最好由顯式的Monge型表示。
作為另一優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明上述臀部曲面形態(tài)及其法向壓力分布的測 量方法中，臀部曲面及其法向應(yīng)力分布的總體特征是基于Lagrange插值公式構(gòu) 造一階及二階偏導(dǎo)數(shù)的計算式獲得的，具體包括隸屬局部特征的平均曲率及 Guass曲率；隸屬總體特征的法向壓力分布積分，亦即臀部受力的合力。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明可以依靠機(jī)械裝置定量地直接測量出臀部曲面形 狀，然后基于曲面形狀間接地獲得壓力分布。此外，本裝置還能實現(xiàn)主動局部 施壓；并可結(jié)合B超實時檢測臀部內(nèi)部痿管管腔閉合情況及管腔周圍血管血流 量變化同臀部表面局部壓力變化間的關(guān)系。


圖卜l是臀部表面未受壓狀態(tài)的設(shè)想圖。
圖1-2是臀部表面受壓導(dǎo)致臀部內(nèi)瘺管閉合的設(shè)想圖。
圖2-1是臀部表面受壓的應(yīng)力分布示意圖。
圖2-2是臀部表面受壓的應(yīng)力分布示意圖。
圖3是本發(fā)明測量裝置壓力感受部分以及壓力測試部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明測量裝置感受單元及液壓連通器機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明測量裝置受壓狀態(tài)下I一部分狀態(tài)示意圖。
圖6 (a)是本發(fā)明測量裝置感受單元和讀數(shù)單元的受力分析圖(無外加施壓)。
圖6 (b)是本發(fā)明測量裝置感受單元和讀數(shù)單元的受力分析圖(有外加施壓)。
圖7是本發(fā)明測量裝置I一部分感受單元位置分布圖。圖8受壓狀態(tài)下本發(fā)明測量裝置I一部分狀態(tài)示意圖。
圖9是Gauss曲率意義示意圖。 圖10是Lagrange插值公式示意圖。 圖12 (a)局部區(qū)域半球面示意圖。 圖12 (b)是Gauss曲率分布圖(無修正計算)。 圖12 (c)是Gauss曲率分布圖(修正計算)。 圖13 (a)是本發(fā)明測量裝置的總體布局俯視圖。 圖13 (b)是本發(fā)明測量裝置的總體布局側(cè)視圖。 圖14 (a)是正常人自然坐姿情形下臀部曲面形狀圖。 圖14 (b)是正常人自然坐姿情形下法向壓力分布圖。 圖15 (a)是正常人局部受壓情形下臀部曲面形狀圖。 圖15 (b)是正常人局部受壓情形下法向壓力分布圖。 圖16 (a)是正常人在B超檢測同一臀部內(nèi)血管其血供隨時間的變化圖(自 然坐姿)。
圖16 (b)是正常人在B超檢測同一臀部內(nèi)血管其血供隨時間的變化圖(局 部受壓)。
其中I為臀部曲面及壓力感受裝置；II為壓力測試裝置；1為感受單元； 2為讀數(shù)單元；3為連接銅管；4為鋼珠；5為感壓片；6為球珠腔體；7為活塞； 8為活塞腔；9為密封圈。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖13 (a)、 13 (b)和3-5所示，本發(fā)明一較佳實施例提出的測量臀部曲 面形態(tài)及其法向壓力分布的裝置是基于液壓原理(Pascal原理)以及靜摩擦平 衡原理研制了可測量臀部曲面及其所受正壓力分布(僅有法向壓力而無切向切 應(yīng)力的應(yīng)力分布形式)的機(jī)械裝置，包括臀部曲面及壓力感受裝置I和壓力測試裝置II;分別對應(yīng)于如圖3所示的I-部分和II部分。臀部曲面及壓力感受裝
置i和壓力測試裝置n都是由許多離散的感受器組成，如圖3所示的感受單元i
及讀數(shù)單元2;而且I一部分的感受單元1同II 一部分的讀數(shù)單元2間有一一對 應(yīng)的關(guān)系。呈對應(yīng)關(guān)系的讀數(shù)單元2和讀數(shù)單元2實際是一個液壓連通器的兩
端，通過圖示中的連接銅管3相連，組成一個連通器。II一部分的讀數(shù)單元2
用于讀取I一部分中各個感受單元1在自由及施壓狀態(tài)下所作的位移。需指出， 自由狀態(tài)，即沒有任何壓力作用的狀態(tài)，所有的感受單元1都位于同一個水平 面。當(dāng)臀部坐在I一部分時，各個感受單元l將感受到不同的應(yīng)力作用，反映在 各個感受單元1在自由及施壓狀態(tài)下發(fā)生了一定的位移。籍此，可以直接獲得
臀部曲面形態(tài)；其次，基于Pascal原理及靜摩擦力平衡原理可間接獲得壓力分 布。
將圖3中I一部分中的感受單元1放大，即為一個鋼珠4，其上固接一個感 壓片5，如圖4中右側(cè)部分所示。此感受單元1將被安置在一個球珠腔體6中， 并且可以近乎無摩擦地自由轉(zhuǎn)動，即感壓片5的法向量可以在一個錐體內(nèi)自由 變動。球珠腔體6直接同活塞7固連，活塞7由活塞腔8和密封圈9構(gòu)成，活 塞7可在一個固定的活塞腔8中作豎直方向的上下運動，如圖4左側(cè)所示。當(dāng) 臀部接觸感受單元l時，由于其可自由轉(zhuǎn)動，故感壓片5的法向指向總同臀部 曲面在該點的法向保持共線。籍此，感壓片5以及臀部在該點的應(yīng)力僅有法向 分量，亦即臀部所受的應(yīng)力分布現(xiàn)在表現(xiàn)為法向壓力分布。
圖5顯示了受壓狀態(tài)下臀部曲面及壓力感受部分(I一部分)的狀態(tài)。各個 感受單元1由于感受到的壓力大小以及作用指向不同，反映出具有不同的位移 以及壓力指向。
圖6顯示了感受單元1和讀數(shù)單元2的受力分析，分有、無外加施壓兩種情 形。圖示中/一,,。,,為活塞桿上密封圈同活塞缸壁間的靜摩擦力，p為臀部同感受
面之間的壓強(qiáng)，凡,7為液壓腔內(nèi)液壓油壓強(qiáng)，ACT為液壓缸截面積。乙_為外加作用力。按Pascal原理，當(dāng)液壓缸內(nèi)液壓油處于靜止?fàn)顟B(tài)且不計及其重力，則
缸內(nèi)任何一點處的壓力均相同。
籍此，再基于液壓連通器兩端的靜摩擦力平衡原理，可得 (1)無外加施壓情形受力分析
<formula>formula see original document page 8</formula>(2)有外加施壓情形受力分析
<formula>formula see original document page 8</formula>
故可得如下壓力計算式:<formula>formula see original document page 8</formula>
無外加施壓情形
(a:^有外加施壓情形
為方便起見，本實施例以一種形式表示壓力計算式P = A
<formula>formula see original document page 8</formula>
(1)
牽士匕山 而細(xì)出，
無外加施壓和有外加施壓情形，a含義有所不同，按(1)確定。
對于靜摩擦力一般有關(guān)系//rart,。 =//.W。此處，//為靜摩擦系數(shù)，由相互接 觸的兩種材料決定，為常數(shù)；W為垂直于接觸面的壓力，現(xiàn)為彈性密封圈同缸
壁間的擠壓力，可考慮為常數(shù)。此外，A^T為液壓缸的截面積，亦近似為臀部同
感應(yīng)面的實際接觸面積，亦考慮為常數(shù)。對于感受單元，無論有無主動施壓，
由于p.A^x—般具有水平方向分量，此分量由彈性密封圈同缸壁間的彈性作用所平衡。
至此，可獲得的壓力表達(dá)式(1)僅取決于感應(yīng)面的法向指向夾角A同豎直
指向A (Z軸指向)間的夾角"，具體形式為l/cos^由此可得今當(dāng)p二《n:0時，艮口U，壓力取得最小值；^',a; 今當(dāng)^=^,^^3，壓力取得最大值/7隨《2尸*。
夾角^的分布，對應(yīng)于曲面法向量指向的分布，決定于臀部曲面具體形狀。 我們直接獲得曲面的形狀，然后通過計算間接獲得夾角的分布。
圖7顯示了 I一部分感受單元在水平面(xi平面)上的精確位置分布；在 區(qū)域[/紐-l76, l76]x
(單位為wm)上分布有100個單元。
下面結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明裝置的實驗數(shù)據(jù)分析方法。 按圖7顯示的I一部分感受單元在水平面(u平面)上的精確位置分布；
可基于讀數(shù)單元獲得的每個感受單元在豎直方向的位移，籍此可以獲得臀部曲
面的Monge型表示，如圖8所示，
——少
(2)
此處Z^cf/為臀部同感受單元直接接觸的部分。實驗上獲得的是離散的數(shù)據(jù)， 對此本文基于地球網(wǎng)格統(tǒng)計方法中的Kriging方法進(jìn)行插值運算。測試點間實 際間距為Ax-Ay二32mw。上述插值運算可基于粗和細(xì)兩種網(wǎng)格，分別對應(yīng) △■J = Ac。。 J = lww， A>ex = A,y = 0.2mm;對比相應(yīng)的結(jié)果，以衡量運算上的可
信性；本實驗一致按細(xì)網(wǎng)格進(jìn)行插值運算。
按壓力計算式(1)以及臀部曲面對應(yīng)的Monge型表示(2)，可得臀部壓 力分布.
1
、/l +
CO s ^
壓力分布對應(yīng)的合力可通過曲面面積分計算
3x
+
V 乂
(3)
9<formula>formula see original document page 10</formula>
此處曲面第一、第二基本形式所涉及的量按如下計算式確定:
故有:
<formula>formula see original document page 10</formula>按以上臀部合力計算公式，合力豎直方向的分量《同臀部坐出來的曲面(坑)
的面積|、|成正比。體重大的人自然坐出來的坑大，往往坑的側(cè)面積也大；直觀 的經(jīng)驗也同我們的計算式一致。
為進(jìn)一步研究曲面的局部性質(zhì)，主要為研究曲面的局部變形(彎曲程度)， 我們引入曲面的平均曲率以及Gauss曲率<formula>formula see original document page 11</formula>
如圖9所示，曲面陰影部分&上任何一點都對應(yīng)一個法向指向(大小為1)， 將曲面陰影部分&上每點法向指向平行移動到圓點，就在一個單位球面上繪制 出一個陰影區(qū)域S,^設(shè)想扭動左側(cè)曲面，自然當(dāng)其"彎曲得越厲害"，則相應(yīng)
法向指向得變化范圍就越大，由此右側(cè)單位球面上的"陰影部分所覆蓋的面積 就越大"。籍此，可以&一和&的面積比作為曲面彎曲程度的衡量。這個比值可
認(rèn)為是Gauss曲率的意義。因Gauss曲率幾何意義清晰，可研究臀部和壓力曲
面的局部彎曲性質(zhì)。
綜上所述，為獲得壓力分布(3)、平均曲率分布(5) 、 Gauss曲率分布(6) 以及合力(4)需要涉及曲面2 = /"力所有的一階及二階偏導(dǎo)數(shù)計算。為此，本
實施例采用3點Lagrange插值公式
<formula>formula see original document page 11</formula>
如圖10所示，公式(7)可對定義在一般曲線上的函數(shù)^勾進(jìn)行插值，此處x為 弧長坐標(biāo)。籍此，p(x)的一階及二階導(dǎo)數(shù)計算式為
<formula>formula see original document page 11</formula><formula>formula see original document page 12</formula>
基于上述公式可獲得/(x,力關(guān)于x及j;的所有一階及二階偏導(dǎo)數(shù)計算。比較于一 般差分估計中的二階精度公式，此處采用的基于Lagrange 3點插值公式的估計 具有更高的精度。
為驗證上述分析理論及計算機(jī)程序的正確性，考慮曲面
V502 -x2 -(_y_ 176)2 as 502 _x2—(少-176)2 2 0 0 as 502 -x2 _(>;-176)2 <0
該圖像為在覆蓋區(qū)域{/ = [-176,176]><
上局部有個半球面，如圖12 (a)所示<
本實施例驗證曲面積分f
<formula>formula see original document page 12</formula>
"a ，計算值為7820. 2620，理論
值為25001 =7853. 9816，相對誤差為0.429%。本算例，函數(shù)在整個覆蓋區(qū)域 連續(xù)；而一階導(dǎo)數(shù)在半球面同平面的交接線上因左、右導(dǎo)數(shù)不一致而不存在， 故曲率計算在此圓周上產(chǎn)生奇異。因此，本發(fā)明基于微積分中"左、右導(dǎo)數(shù)存 在且相等是導(dǎo)數(shù)存在的充分必要條件"設(shè)計了檢測一階導(dǎo)數(shù)是否存在的判定方 法；不滿足條件的則舍去導(dǎo)數(shù)在該點取值。圖12 (b)和(c)顯示了 Gauss曲 率分布的無修正計算和修正計算。采用修正計算對于平面，理論值為0;對于 球面，理論值為《=1/7 2 二O. 0004，計算反映了相當(dāng)高的精度。
下面結(jié)合B超測試，對一位正常人進(jìn)行了臀部曲面、法向壓力分布以及局 部加壓對臀部內(nèi)血管血供影響的實驗。
正常人呈正常坐姿，無外加壓力情況下，其臀部曲面及壓力分布如圖14(a) 和(b)所示。此處采用色彩刻度描述曲面的形狀，較之傳統(tǒng)的等高線圖則更具 有直觀性。圖14 (a)中間突起的部分(坐標(biāo)區(qū)域[6， 20] X [125， 163]，色彩 高度[一6， O])對應(yīng)肛門所在位置，反映為坐時沒有承受壓力。此突起部分左右兩側(cè)明顯呈現(xiàn)兩個凹谷，構(gòu)成了臀部的主要形狀。在左側(cè)邊緣有個稍微凹陷
的部分(坐標(biāo)區(qū)間[60， 100] X[O， 20]，色彩區(qū)間[一5， 一2]),對應(yīng)測試者坐 時左側(cè)腿部稍有壓力作用。直觀上而言，臀部曲面總體特征同經(jīng)驗相符。
圖14 (b)為圖14 (a)對應(yīng)的法向壓力分布。圖示表明，主要壓力(色彩 區(qū)間[1.06， 1.25])作用于臀部曲面中間突起山峰的側(cè)面以及周邊凹谷的側(cè)面 (色彩區(qū)間[一9， _2]，圖14 (a))。而臀部曲面中間突起山峰以及周邊凹谷之 間所形成的峽谷底部(色彩區(qū)間[一22， _9]，圖14 (a))對應(yīng)較小的壓力作用 (色彩區(qū)間[l.Ol， 1.05])。 一般而言，山峰以及凹谷的側(cè)面具有一定坡度，則 其法向量指向同豎直指向間呈一定夾角；而峽谷底部較為平坦，故其法向量指 向同豎直指向間的夾角相對較小。按壓力計算式，則山峰以及凹谷的側(cè)面所受 壓力較大，而峽谷底部所受壓力較小。
圖15 (a)為對應(yīng)圖14 (a)，局部進(jìn)行主動施壓后的臀部曲面形狀。外加 施壓法向壓力的區(qū)域有兩個(1)(坐標(biāo)區(qū)間[8， 26]X[87， 105]，色彩區(qū)間[— 1， l]); (2)(坐標(biāo)區(qū)間[70， 90] X[84， 103],色彩區(qū)間[2， 4])。按圖14 (a)， 上述兩個坐標(biāo)區(qū)間對應(yīng)的色彩區(qū)間為[一14， 一10];施加壓力后，上述兩坐標(biāo)區(qū) 間對應(yīng)的臀部曲面被明顯抬升。圖15 (b)為同臀部曲面(圖15 (a))相對應(yīng) 的法向壓力分布，具有較高壓力值的區(qū)域呈現(xiàn)一個"倒過來的凹字型"；而未外 加施壓時，則呈一個"回字型"(圖14 (b))。無論對于施壓還是未施壓的情形， 具有較高壓力值的部分對應(yīng)臀部曲面具有坡度的部分。
圖16 (a)和(b)分別對應(yīng)未進(jìn)行外加施壓和進(jìn)行外加施壓情形，同一臀 部內(nèi)血管其血供隨時間的變化。對比于施壓情形，血供明顯加大；以此可認(rèn)為 臀部內(nèi)血管因臀部表面壓力分布變化而間接導(dǎo)致血管壁上應(yīng)力分布變化，由此 導(dǎo)致血管腔體收縮而使得血供增大；并且按B —超檢測血供變化明顯。
未主動施壓及主動施壓情形，對應(yīng)的臀部收受合力為 未主動施壓《/A =+86.7725，巧,/p, 二一187. 9612， Fz/A = + 2686. 4231主動施壓《/a = + 11.6771，尸,/a = — 124.3467， O, =+2756.9164 需指出，按(1)，未主動和有主動施壓情形，a含義有所不同。
比較上面的數(shù)據(jù)，可見無論是未施壓還是施壓情形，水平方向的合力分
量(《和&)相對于豎直方向的合力分量《均要明顯得小。需指出，對此正常
試驗者，其坐姿端正，則認(rèn)為未局部施壓情形豎直方向分量(fz)可作為人體 的坐重。
權(quán)利要求
1、一種測量臀部曲面形態(tài)及其法向壓力分布的裝置，其特征是，該裝置包括臀部曲面及壓力感受裝置和壓力測試裝置，兩裝置均由離散的感受器組成；兩裝置的感受器一一對應(yīng)并通過連接銅管相連組成一個液壓連通器；感受器位于液壓連通器的兩端，由感受單元固接可自由旋轉(zhuǎn)的感壓片構(gòu)成；感受器安置在一個球珠腔體中，球珠腔體直接同活塞固定連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量臀部曲面形態(tài)及其法向壓力分布的裝置，其 特征是，連通器對應(yīng)壓力測試裝置的一端帶有刻度，籍此讀取感受單元受力時 壓力測試裝置所發(fā)生的位移。
3、 一種臀部曲面形態(tài)及其法向壓力分布的測量方法，其特征是，該方法包 括如下測量步驟(1) 測試者以不同方式坐在權(quán)利要求1或2所述的測量臀部曲面形態(tài)及其 法向壓力分布裝置的臀部曲面及壓力感受裝置上，通過壓力測試裝置讀取感受 裝置上各個感受單元的位移；(2) 基于微積分及微分幾何有關(guān)知識插值獲得臀部曲面、曲面法向壓力分 布，籍此分析臀部曲面及其法向應(yīng)力分布的總體和局部特性；(3) 結(jié)合B超，實時進(jìn)行臀部曲面受力同臀部內(nèi)部血管及瘺管空間閉合度之間相互關(guān)系的測量和數(shù)據(jù)分析。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述臀部曲面形態(tài)及其法向壓力分布的測量方法，其特 征是，臀部曲面形狀由顯式的Monge型表示。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述臀部曲面形態(tài)及其法向壓力分布的測量方法，其特 征是，臀部曲面及其法向應(yīng)力分布的總體特征是基于Lagrange插值公式構(gòu)造一 階及二階偏導(dǎo)數(shù)的計算式獲得的，具體包括隸屬局部特征的平均曲率及Guass 曲率；隸屬總體特征的法向壓力分布積分，亦即臀部受力的合力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測量臀部曲面形態(tài)及其法向壓力分布的裝置，包括臀部曲面及壓力感受裝置和壓力測試裝置，兩裝置均由離散的感受器組成；兩裝置的感受器一一對應(yīng)并通過連接銅管相連組成一個液壓連通器；感受器位于液壓連通器的兩端，由感受單元固接可自由旋轉(zhuǎn)的感壓圓片構(gòu)成；感受器安置在一個球珠腔體中，球珠腔體直接同活塞固定連接。本發(fā)明還公開了一種臀部曲面形態(tài)及其法向壓力分布的測量方法。本發(fā)明為將力學(xué)引入到肛腸病學(xué)，開展肛門疾病的生物力學(xué)研究提供了一定的基礎(chǔ)。
文檔編號A61B8/08GK101416872SQ20071009415
公開日2009年4月29日 申請日期2007年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者曹永清, 琛 王, 謝錫麟, 陸金根 申請人:上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院;復(fù)旦大學(xué)