介入式手術導管的主從輸送裝置研究.pdf

1、微創(chuàng)介入血管手術（MIVS）是借助于介入導管和導絲通過血管管腔到達體內較遠的病變部位，對體內較遠部位實現(xiàn)微創(chuàng)治療的一種新興醫(yī)療技術。它大大提高了手術的質量，減少了手術創(chuàng)傷和病人痛苦，縮短了手術時間和病人的恢復周期，因此得到了越來越廣泛的應用。
　　但是在傳統(tǒng)的介入式手術的實際操作中，插管操作由醫(yī)生在患者旁邊手工實施完成。這種手術形式對醫(yī)生的操作技術過于依賴，難以保證插管精度。此外，手術環(huán)境中的X射線對醫(yī)生的身體健康造成嚴重的損害。

2、針對這些問題，本文開發(fā)了可以代替醫(yī)生在手術室完成導管或導絲輸送任務的裝置。
　　首先，根據(jù)MIVS導管輸送功能對輸送裝置進行整體設計與研究，提出連續(xù)式和接力式輸送方案，進行詳細的結構設計。建立輸送裝置的三維實體模型，進行運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鍵零部件進行應力應變分析及強度校核。并根據(jù)分析結果對輸送裝置結構進行改進。
　　其次，研究了輸送裝置運動控制系統(tǒng)的硬件與軟件構成。根據(jù)MIVS的任務與功能

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，運用運動控制器控制電機的運動，搭建出運動控制系統(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)的控制軟件以實現(xiàn)各項輸送功能。
　　此外，針對傳統(tǒng)手術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，以檢測手術過程中導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行采集，并以此為依據(jù)對力饋手柄進行力覺設置，增強介入操作的