腹腔鏡器械與生物組織的接觸力學(xué)分析
本文關(guān)鍵詞: 腹腔鏡器械 生物組織 接觸力學(xué) 有限元分析 出處:《醫(yī)用生物力學(xué)》2014年03期 論文類型:期刊論文
【摘要】:目的建立生物組織與腹腔鏡器械的接觸變形模型,進(jìn)行接觸應(yīng)力應(yīng)變分析。方法利用Kelvin-Voigt模型及Hertz接觸理論,建立楔形、圓形齒結(jié)構(gòu)的器械與生物組織接觸變形模型,分析接觸應(yīng)力及應(yīng)變隨時(shí)間變化的情況;并運(yùn)用有限元分析及生物阻抗測(cè)量方法,比較不同器械結(jié)構(gòu)與組織接觸后的變形及應(yīng)力變化情況。結(jié)果不同結(jié)構(gòu)的齒在抓取組織時(shí)對(duì)組織造成不同的應(yīng)力應(yīng)變。楔形齒結(jié)構(gòu)對(duì)組織造成的應(yīng)力最大,圓形齒最小,楔形與圓形混合齒介于兩者之間。結(jié)論楔形與圓形混合齒可以有效減少抓鉗與組織接觸時(shí)產(chǎn)生的過(guò)載壓力,從而能夠減小楔形齒對(duì)組織造成的傷害,增強(qiáng)圓形齒抓取組織的能力。在臨床上,該方法可為腹腔鏡器械的安全使用和設(shè)計(jì)提供重要建議。
[Abstract]:Objective to establish the contact deformation model between biological tissue and laparoscopic instruments and analyze the contact stress and strain. Methods using Kelvin-Voigt model and Hertz contact theory, the contact deformation model of wedge-shaped, circular tooth structure between the apparatus and biological tissue was established. The change of contact stress and strain with time is analyzed, and the finite element analysis and bioimpedance method are used to measure the contact stress and strain. Results the tooth of different structure caused different stress and strain to the tissue when grasping the tissue. The wedge-shaped tooth structure caused the biggest stress to the tissue, and the circular tooth was the smallest. Conclusion the wedge and circular mixed teeth can effectively reduce the overloading pressure caused by the contact between the clasp and the tissue, and thus reduce the damage caused by the wedge-shaped tooth to the tissue. This method can provide important suggestions for the safe use and design of laparoscopic instruments.
【作者單位】: 上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院 教育部微創(chuàng)醫(yī)療器械工程研究中心;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51175345) 上海市科委重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目(13JC1407202)
【分類號(hào)】:R318.01
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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7 吳新豐;康國(guó)政;錢(qián)林茂;;豬背部皮膚生物力學(xué)特性的實(shí)驗(yàn)研究[A];四川省力學(xué)學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2008年
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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3 姚遠(yuǎn);王琦;孫U,
本文編號(hào):1533783
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