隨著醫(yī)療信息技術(shù)的快速發(fā)展,醫(yī)用內(nèi)窺鏡作為一種收集、分析信息和輔助治療的關(guān)鍵醫(yī)療器械越來越受到重視,最早的醫(yī)用內(nèi)窺鏡為硬質(zhì)金屬管式,在進入人體內(nèi)的狹窄通道時常常給患者帶來較大的創(chuàng)傷和痛苦,伴隨著醫(yī)學(xué)水平和現(xiàn)代電子工業(yè)技術(shù)的不斷進步,逐漸出現(xiàn)了基于圖像傳感器的電子式內(nèi)窺鏡,以及基于光纖傳導(dǎo)的柔性軟管式內(nèi)窺鏡,從而大大地降低了患者的痛楚和內(nèi)窺鏡對人體腔道的損傷,也為整體上的微創(chuàng)/無創(chuàng)醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展起到了很好的推動作用。然而,傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡探頭由于其整體直徑較大、掃描視野范圍較窄等限制無法滿足對于在人體內(nèi)較細特殊腔道進行高分辨率檢查的需求,因此需要研究一種超細微型大掃描角的內(nèi)窺鏡來滿足需求。本文基于柔性襯底的MEMS微細加工技術(shù),提出了一種基于雙自由度系統(tǒng)高階共振模態(tài)實現(xiàn)大掃描角的微型醫(yī)用單光纖內(nèi)窺鏡創(chuàng)新設(shè)計。設(shè)計的內(nèi)窺鏡主要由兩部分組成:包覆有柔性驅(qū)動線圈的圓管;由光纖-磁體-重物組成的可實現(xiàn)高階共振的振動組件。本文對設(shè)計的內(nèi)窺鏡掃描探頭進行了理論分析和有限元仿真求解,首先,仿真分析了驅(qū)動線圈的關(guān)鍵參數(shù),如線圈匝數(shù)、直線長度等對磁場的影響;其次,推導(dǎo)出光纖振動組件的固有頻率以及小磁體與重物的... 

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 醫(yī)用內(nèi)窺鏡研究進展
        1.1.1 基于光纖束的醫(yī)用內(nèi)窺鏡
        1.1.2 基于圖像傳感器的醫(yī)用內(nèi)窺鏡
        1.1.3 基于微鏡的醫(yī)用內(nèi)窺鏡
        1.1.4 內(nèi)窺鏡光學(xué)成像方式
    1.2 單光纖醫(yī)用內(nèi)窺鏡研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于壓電驅(qū)動的單光纖醫(yī)用內(nèi)窺鏡
        1.2.2 利用微型電機驅(qū)動的單光纖醫(yī)用內(nèi)窺鏡
        1.2.3 基于電磁驅(qū)動的單光纖醫(yī)用內(nèi)窺鏡
        1.2.4 單光纖內(nèi)窺鏡的掃描方式
        1.2.5 單光纖內(nèi)窺鏡的傳輸與校準
    1.3 本論文研究意義及主要內(nèi)容
        1.3.1 本課題研究的意義
        1.3.2 本課題研究的主要內(nèi)容
第二章 基于柔性線圈的電磁驅(qū)動單光纖內(nèi)窺鏡設(shè)計與優(yōu)化
    2.1 單光纖內(nèi)窺鏡的設(shè)計
        2.1.1 光纖振動部分
        2.1.2 驅(qū)動線圈部分
    2.2 內(nèi)窺鏡驅(qū)動線圈電磁特性分析
        2.2.1 小磁體磁化理論分析
        2.2.2 驅(qū)動線圈的有限元仿真
    2.3 基于雙自由度高階共振的內(nèi)窺鏡力學(xué)特性分析
        2.3.1 雙自由度振動系統(tǒng)理論分析
        2.3.2 單光纖高階共振的仿真分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 單光纖內(nèi)窺鏡的微加工制作
    3.1 驅(qū)動微線圈的制作工藝研究進展
    3.2 柔性基底材料的選擇
    3.3 柔性線圈MEMS微加工基本單元工藝
    3.4 微型驅(qū)動線圈的結(jié)合力問題與封裝保護
    3.5 基于柔性基底嵌入的微型驅(qū)動線圈加工工藝
    3.6 單光纖內(nèi)窺鏡的整體組裝
    3.7 本章小結(jié)
第四章 單光纖內(nèi)窺鏡的性能測試
    4.1 內(nèi)窺鏡的測試系統(tǒng)
    4.2 內(nèi)窺鏡的高階共振測試
        4.2.1 內(nèi)窺鏡的一維掃描測試
        4.2.2 內(nèi)窺鏡的二維面內(nèi)掃描測試
    4.3 內(nèi)窺鏡柔性驅(qū)動線圈的發(fā)熱測試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
    5.1 研究總結(jié)
    5.2 主要創(chuàng)新點
    5.3 工作展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表(或錄用)的學(xué)術(shù)論文
攻讀學(xué)位期間申請的專利


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]聚酰亞胺發(fā)展動向[J]. 鄒盛歐.  化工新型材料. 1999(03)
[4]聚酰亞胺——90年代的熱門材料[J]. 肖建民.  世界研究與發(fā)展. 1994(01)

博士論文
[1]石墨烯基智能材料的制備及應(yīng)用研究[D]. 黃璐.南開大學(xué) 2013

碩士論文
[1]曲面激光直寫光刻技術(shù)研究[D]. 閆瑋.浙江大學(xué) 2006



本文編號：3692460