介入式手術(shù)導(dǎo)管的主從輸送裝置研究.pdf

1、微創(chuàng)介入血管手術(shù)（MIVS）是借助于介入導(dǎo)管和導(dǎo)絲通過血管管腔到達(dá)體內(nèi)較遠(yuǎn)的病變部位，對體內(nèi)較遠(yuǎn)部位實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)治療的一種新興醫(yī)療技術(shù)。它大大提高了手術(shù)的質(zhì)量，減少了手術(shù)創(chuàng)傷和病人痛苦，縮短了手術(shù)時(shí)間和病人的恢復(fù)周期，因此得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
　　但是在傳統(tǒng)的介入式手術(shù)的實(shí)際操作中，插管操作由醫(yī)生在患者旁邊手工實(shí)施完成。這種手術(shù)形式對醫(yī)生的操作技術(shù)過于依賴，難以保證插管精度。此外，手術(shù)環(huán)境中的X射線對醫(yī)生的身體健康造成嚴(yán)重的損害。

2、針對這些問題，本文開發(fā)了可以代替醫(yī)生在手術(shù)室完成導(dǎo)管或?qū)Ыz輸送任務(wù)的裝置。
　　首先，根據(jù)MIVS導(dǎo)管輸送功能對輸送裝置進(jìn)行整體設(shè)計(jì)與研究，提出連續(xù)式和接力式輸送方案，進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建立輸送裝置的三維實(shí)體模型，進(jìn)行運(yùn)動分析以檢查其干涉情況，采用有限元方法對輸送裝置的關(guān)鍵零部件進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析及強(qiáng)度校核。并根據(jù)分析結(jié)果對輸送裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。
　　其次，研究了輸送裝置運(yùn)動控制系統(tǒng)的硬件與軟件構(gòu)成。根據(jù)MIVS的任務(wù)與功能

3、的要求，采用主從控制的控制方案。利用3自由度手柄作為操作主手，運(yùn)用運(yùn)動控制器控制電機(jī)的運(yùn)動，搭建出運(yùn)動控制系統(tǒng)的硬件控制平臺。在 VC++環(huán)境下開發(fā)了輸送裝置控制系統(tǒng)的控制軟件以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)輸送功能。
　　此外，針對傳統(tǒng)手術(shù)中缺少力反饋信息或者力反饋不明顯的情況，本文在所研制的輸送裝置上集成了微力觸覺傳感器，以檢測手術(shù)過程中導(dǎo)管的介入力的大小變化。使用研華數(shù)據(jù)采集卡對力饋信息進(jìn)行采集，并以此為依據(jù)對力饋手柄進(jìn)行力覺設(shè)置，增強(qiáng)介入操作的