血管介入手術(shù)機(jī)器人輔助裝置和控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、血管微創(chuàng)介入手術(shù)是一種以醫(yī)用導(dǎo)管、導(dǎo)絲作為主要手術(shù)器材,針對血管類疾病進(jìn)行遠(yuǎn)程微創(chuàng)治療的新型醫(yī)療技術(shù)。他以其低出血量、低創(chuàng)傷、低痛苦等優(yōu)點(diǎn)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
　　但是同樣存在著諸多不足,限制著血管介入手術(shù)的繼續(xù)發(fā)展:手術(shù)對醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)依賴性較高;手術(shù)現(xiàn)場的X射線對醫(yī)生傷害嚴(yán)重;手術(shù)效率和安全性較低;導(dǎo)絲定位精度低,醫(yī)生培訓(xùn)周期較長。針對以上不足,本文設(shè)計(jì)了一款可以輔助醫(yī)生完成手術(shù)操作的新型主從介入手術(shù)機(jī)器人。
　　

2、首先,通過咨詢醫(yī)生、醫(yī)院考察、手術(shù)過程實(shí)錄,進(jìn)行手術(shù)過程規(guī)劃。通過手術(shù)過程規(guī)劃,提出了機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案、硬件結(jié)構(gòu)和軟件流程圖。
　　其次,根據(jù)手術(shù)過程規(guī)劃、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,本文提出了一款帶有力反饋的主從式血管介入手術(shù)輔助裝置。裝置主要包括導(dǎo)絲輸送機(jī)構(gòu),導(dǎo)管輸送裝置和醫(yī)生模擬裝置。
　　再次,研究了主從介入手術(shù)機(jī)器人的硬件和軟件組成。根據(jù)輔助裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和血管介入手術(shù)的特點(diǎn),進(jìn)行了電機(jī)控制平臺搭建和信號采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)機(jī)

3、器人手術(shù)規(guī)劃,提出了主從控制方案:手術(shù)室外醫(yī)生現(xiàn)場操作,手術(shù)室內(nèi)機(jī)器人執(zhí)行手術(shù)來完成手術(shù)過程;手術(shù)中室內(nèi)外運(yùn)動信號的傳遞是通過局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn),手術(shù)中導(dǎo)絲(管)運(yùn)動的控制是通過電機(jī)、電磁鐵的控制實(shí)現(xiàn)。在windows系統(tǒng)下通過VC++軟件進(jìn)行控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)以完成手術(shù)操作。
　　最后通過力傳感器實(shí)際標(biāo)定,得到觸力傳感器的實(shí)際參數(shù);通過機(jī)械、光電和激光位移傳感器的位移檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、綜合評估,得到最優(yōu)傳感器;從而完成整個(gè)系統(tǒng)的搭建。