對(duì)比傳統(tǒng)開(kāi)放外科手術(shù),微創(chuàng)外科手術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn),因而逐漸成為患者的首選手術(shù)方式。然而微創(chuàng)外科手術(shù)過(guò)程中無(wú)法直接觸及組織,致使手術(shù)醫(yī)生缺乏準(zhǔn)確的觸覺(jué)感知和位置感知,嚴(yán)重影響了手術(shù)的效率和安全性。而且,微創(chuàng)手術(shù)夾鉗的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,尚不清楚夾鉗與生物軟組織的交互作用機(jī)理,其已嚴(yán)重阻礙微創(chuàng)外科技術(shù)向智能化、信息化方向的發(fā)展。因此,本文展開(kāi)了微創(chuàng)手術(shù)器械的觸覺(jué)反饋及與軟組織的交互作用研究。本文構(gòu)建了夾鉗執(zhí)行端的應(yīng)力模型和數(shù)學(xué)模型。從模擬腹腔鏡手術(shù)的夾持動(dòng)作和牽引動(dòng)作出發(fā),開(kāi)展了夾鉗夾持和牽引組織模擬試驗(yàn),研究了豬肝臟組織夾持加載的力學(xué)響應(yīng)特征,以及不同牽引力、牽引速度對(duì)組織牽引行為的影響規(guī)律。主要研究結(jié)果如下:構(gòu)建了夾持過(guò)程中鉗頭橫截面的應(yīng)力分布模型,以及夾持和牽引過(guò)程中楔形齒橫截面的應(yīng)力分布模型。構(gòu)建了微創(chuàng)手術(shù)夾鉗執(zhí)行端的力傳遞模型和夾角模型。運(yùn)用MATLAB軟件模擬了夾鉗末端的數(shù)學(xué)模型,結(jié)果表明隨著夾鉗內(nèi)軸軸向位移的增加,夾鉗夾角逐漸減小,鉗頭集中力值先增大后減小。在夾持過(guò)程中,隨著軸向載荷目標(biāo)值增大,夾鉗夾角值下降,夾鉗鉗頭中部集中力值上升。在牽引過(guò)程中,隨著預(yù)加載軸向力增大,未滑脫時(shí)的最大... 

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 微創(chuàng)手術(shù)介紹
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 微創(chuàng)手術(shù)發(fā)展
        1.3.2 微創(chuàng)手術(shù)夾鉗力反饋系統(tǒng)研究
    1.4 相關(guān)理論分析
        1.4.1 夾持過(guò)程接觸行為分析
        1.4.2 夾鉗機(jī)構(gòu)性能的分析
        1.4.3 生物軟組織的力學(xué)特性
    1.5 選題意義及研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 選題意義
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 夾鉗鉗頭測(cè)力系統(tǒng)集成及試驗(yàn)方法介紹
    2.1 夾鉗鉗頭測(cè)力系統(tǒng)集成
        2.1.1 光纖法珀傳感器系統(tǒng)簡(jiǎn)介
        2.1.2 傳感器的布置
        2.1.3 夾鉗鉗頭測(cè)力系統(tǒng)的應(yīng)力模型
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        2.2.1 試驗(yàn)材料
        2.2.2 試驗(yàn)設(shè)備
        2.2.3 試驗(yàn)方法
    2.3 本章小結(jié)
第3章 夾鉗執(zhí)行端的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建
    3.1 微創(chuàng)手術(shù)夾鉗執(zhí)行端的數(shù)學(xué)模型
        3.1.1 力傳遞模型
        3.1.2 夾角模型
        3.1.3 夾鉗末端的數(shù)學(xué)模型
    3.2 本章小結(jié)
第4章 夾鉗夾持-牽引手術(shù)動(dòng)作模擬試驗(yàn)與分析
    4.1 夾持手術(shù)動(dòng)作模擬試驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.1.1 試驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.1.2 肝臟組織形貌表征結(jié)果與分析
    4.2 手術(shù)牽引模擬試驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.2.1 特征牽引力-位移曲線及分段特性
        4.2.2 牽引力-位移變化規(guī)律與運(yùn)動(dòng)速度、載荷的關(guān)系
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文以及參研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3679337