視網(wǎng)膜血管阻塞是一種常見(jiàn)的眼科疾病,嚴(yán)重地危害著人類(lèi)視力健康,由于技術(shù)限制目前沒(méi)有有效的治療手段。本課題研制的視網(wǎng)膜血管注藥器,集成于眼科手術(shù)機(jī)器人末端,采用將藥物直接注射進(jìn)視網(wǎng)膜血管的方法,達(dá)到治療目的。從手術(shù)經(jīng)驗(yàn)角度出發(fā),結(jié)合軟組織交互力分析,設(shè)計(jì)了具備高精度、微力感知能力的視網(wǎng)膜血管注藥器,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)其可行性。高精度機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)手術(shù)注射的基礎(chǔ)。本課題分析了整個(gè)手術(shù)的操作流程與需求,確定了注藥器所需運(yùn)動(dòng)空間、精度、自由度,設(shè)計(jì)了能夠進(jìn)入人眼進(jìn)行穿刺的注射機(jī)構(gòu),通過(guò)針尖釋放機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)保護(hù)針尖的目的,通過(guò)高精度驅(qū)動(dòng)裝置達(dá)到眼內(nèi)精密操作的要求。整個(gè)手術(shù)系統(tǒng)達(dá)到了0.2μm的直線(xiàn)進(jìn)給精度和0.3μm的末端擺動(dòng)精度微力感知系統(tǒng)是醫(yī)生能夠安全操作的必要保障。本課題從FBG傳感的基本原理出發(fā),研究了濾除溫度干擾,準(zhǔn)確測(cè)量應(yīng)力的方法。以此設(shè)計(jì)出集成于手術(shù)器械末端的微小力感知系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了在眼內(nèi)對(duì)血管作用力的直接測(cè)量。搭建了FBG標(biāo)定實(shí)驗(yàn)平臺(tái),完成了FBG的力標(biāo)定與相關(guān)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)。最高實(shí)現(xiàn)了0.2mN的力測(cè)量精度。血管交互力分析為手術(shù)操作提供了理論依據(jù)。本課題結(jié)合實(shí)際手術(shù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,建立了改... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

視網(wǎng)膜血管注藥圖

圖 1-2 約翰霍普金斯大學(xué)眼科手術(shù)平臺(tái)的發(fā)展，近十年來(lái)約翰霍普金斯大學(xué)(Johns Hopki大量的研究，他們開(kāi)發(fā)出了新一代的眼科顯微手術(shù)-2 所示，該機(jī)器人采用平行六連桿制成的 RCM(R實(shí)現(xiàn)了末端執(zhí)行器繞虛擬的遠(yuǎn)程中心點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，R

圖 1-3 Micron 和 SHER 眼科手術(shù)機(jī)器人末端執(zhí)行器汶大學(xué)視網(wǎng)膜靜脈注射機(jī)器人的研究亦做出了大量的工作，設(shè)計(jì)RCM 機(jī)構(gòu)的 4 自由度手術(shù)機(jī)器人[19]，如圖 1-4 所示，可以實(shí)現(xiàn)針進(jìn)行三個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)以及進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行器末端同樣采用了彎曲約，集成 FBG 以測(cè)量微小力，可以達(dá)到 0.2mN 的力分辨率[20]。集

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]輔助玻璃體視網(wǎng)膜顯微手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)的研制及應(yīng)用[J]. 陳亦棋,張超特,洪明勝,蘇鈴雅,陶繼偉,楊洋,肖晶晶,沈麗君.  中華實(shí)驗(yàn)眼科雜志. 2017 (01)
[2]眼科顯微手術(shù)機(jī)器人研究進(jìn)展及關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 肖晶晶,楊洋,李大寨,黃龍,張雷雨.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(01)
[3]縫針刺入角膜組織的力學(xué)模型[J]. 軒新想,楊洋,王哲,鄧世靖,劉笑宇.  高技術(shù)通訊. 2009(09)
[4]縫針刺入角膜的力學(xué)建模與仿真[J]. 楊洋,劉笑宇.  自然科學(xué)進(jìn)展. 2008(12)

碩士論文
[1]機(jī)器人輔助血管穿刺仿真研究[D]. 呂朝順.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3141941