用于介入手術(shù)的導(dǎo)管機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、微創(chuàng)介入手術(shù)技術(shù)(Minimally Invasive Surgery)的應(yīng)用是在外科手術(shù)領(lǐng)域的一場(chǎng)技術(shù)革命,其應(yīng)用使絕大多數(shù)外科手術(shù)不再需要進(jìn)行開放式手術(shù),大大降低了病人的痛苦程度,而且病人在手術(shù)后能很快恢復(fù),傷口感染的可能性也降低了很多。微創(chuàng)介入手術(shù)一經(jīng)應(yīng)用便受到醫(yī)生和病人的青睞,使得每年進(jìn)行微創(chuàng)介入手術(shù)的患者都增加很多。然而這種傳統(tǒng)的微創(chuàng)介入手術(shù)醫(yī)生要在手術(shù)室來實(shí)施手術(shù),這樣醫(yī)生就必然受到 X射線的輻射,對(duì)醫(yī)生的健康造成較大的危害

2、。解放軍四五五醫(yī)院肝臟腫瘤科醫(yī)生在使用微創(chuàng)介入手術(shù)進(jìn)行肝臟腫瘤治療過程中也意識(shí)到了X射線輻射問題,因此提出采用介入式手術(shù)機(jī)器人來協(xié)助醫(yī)生完成導(dǎo)管介入操作的課題研究。
　　首先,對(duì)醫(yī)生使用微創(chuàng)介入手術(shù)進(jìn)行肝臟腫瘤治療的手術(shù)過程進(jìn)行了詳細(xì)分析,然后提出用介入手術(shù)機(jī)器人來完成導(dǎo)管插入的可行性和可靠性。
　　第二,在分析了導(dǎo)管介入手術(shù)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)性問題后,結(jié)合目前已有的一些研究,提出了導(dǎo)管介入手術(shù)機(jī)器人的一種方案,使用摩擦輪結(jié)構(gòu)實(shí)

3、現(xiàn)導(dǎo)管的直線運(yùn)動(dòng),用齒輪對(duì)嚙合傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)管的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),采用攝像頭視頻作為反饋手段。完成了導(dǎo)管介入手術(shù)機(jī)器人的插入裝置以及控制器的機(jī)械設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)等,并調(diào)試成功。
　　第三,對(duì)導(dǎo)管介入手術(shù)機(jī)器人的控制系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)。硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)好后,在此基礎(chǔ)上分別對(duì)控制系統(tǒng)的上位機(jī)、下位機(jī)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了操縱桿位置信息檢測(cè),并實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)和下位機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信,還完成了使用攝像頭作為視頻導(dǎo)航的任務(wù)。對(duì)下位機(jī)的嵌入式開發(fā)板系統(tǒng)編寫程序?qū)崿F(xiàn)