眼科显微手术辅助机器人视网膜血管注药器研制

发布时间：2021-04-16 18:25

　　视网膜血管阻塞是一种常见的眼科疾病,严重地危害着人类视力健康,由于技术限制目前没有有效的治疗手段。本课题研制的视网膜血管注药器,集成于眼科手术机器人末端,采用将药物直接注射进视网膜血管的方法,达到治疗目的。从手术经验角度出发,结合软组织交互力分析,设计了具备高精度、微力感知能力的视网膜血管注药器,并通过实验检验其可行性。高精度机械结构的设计是实现手术注射的基础。本课题分析了整个手术的操作流程与需求,确定了注药器所需运动空间、精度、自由度,设计了能够进入人眼进行穿刺的注射机构,通过针尖释放机构实现保护针尖的目的,通过高精度驱动装置达到眼内精密操作的要求。整个手术系统达到了0.2μm的直线进给精度和0.3μm的末端摆动精度微力感知系统是医生能够安全操作的必要保障。本课题从FBG传感的基本原理出发,研究了滤除温度干扰,准确测量应力的方法。以此设计出集成于手术器械末端的微小力感知系统,实现了在眼内对血管作用力的直接测量。搭建了FBG标定实验平台,完成了FBG的力标定与相关性能测试实验。最高实现了0.2mN的力测量精度。血管交互力分析为手术操作提供了理论依据。本课题结合实际手术实验现象,建立了改... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

视网膜血管注药图

图 1-2 约翰霍普金斯大学眼科手术平台的发展，近十年来约翰霍普金斯大学(Johns Hopki大量的研究，他们开发出了新一代的眼科显微手术-2 所示，该机器人采用平行六连杆制成的 RCM(R实现了末端执行器绕虚拟的远程中心点的运动，R

图 1-3 Micron 和 SHER 眼科手术机器人末端执行器汶大学视网膜静脉注射机器人的研究亦做出了大量的工作，设计RCM 机构的 4 自由度手术机器人[19]，如图 1-4 所示，可以实现针进行三个方向的旋转以及进给运动。执行器末端同样采用了弯曲约，集成 FBG 以测量微小力，可以达到 0.2mN 的力分辨率[20]。集

【参考文献】：
期刊论文
[1]辅助玻璃体视网膜显微手术机器人系统的研制及应用[J]. 陈亦棋,张超特,洪明胜,苏铃雅,陶继伟,杨洋,肖晶晶,沈丽君.  中华实验眼科杂志. 2017 (01)
[2]眼科显微手术机器人研究进展及关键技术分析[J]. 肖晶晶,杨洋,李大寨,黄龙,张雷雨.  机械工程学报. 2013(01)
[3]缝针刺入角膜组织的力学模型[J]. 轩新想,杨洋,王哲,邓世靖,刘笑宇.  高技术通讯. 2009(09)
[4]缝针刺入角膜的力学建模与仿真[J]. 杨洋,刘笑宇.  自然科学进展. 2008(12)

硕士论文
[1]机器人辅助血管穿刺仿真研究[D]. 吕朝顺.哈尔滨工业大学 2016



本文编号：3141941