腹腔镜器械与生物组织的接触力学分析
本文关键词: 腹腔镜器械 生物组织 接触力学 有限元分析 出处:《医用生物力学》2014年03期 论文类型:期刊论文
【摘要】:目的建立生物组织与腹腔镜器械的接触变形模型,进行接触应力应变分析。方法利用Kelvin-Voigt模型及Hertz接触理论,建立楔形、圆形齿结构的器械与生物组织接触变形模型,分析接触应力及应变随时间变化的情况;并运用有限元分析及生物阻抗测量方法,比较不同器械结构与组织接触后的变形及应力变化情况。结果不同结构的齿在抓取组织时对组织造成不同的应力应变。楔形齿结构对组织造成的应力最大,圆形齿最小,楔形与圆形混合齿介于两者之间。结论楔形与圆形混合齿可以有效减少抓钳与组织接触时产生的过载压力,从而能够减小楔形齿对组织造成的伤害,增强圆形齿抓取组织的能力。在临床上,该方法可为腹腔镜器械的安全使用和设计提供重要建议。
[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.
【作者单位】: 上海理工大学医疗器械与食品学院 教育部微创医疗器械工程研究中心;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51175345) 上海市科委重点科技攻关项目(13JC1407202)
【分类号】:R318.01
【参考文献】
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【共引文献】
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本文编号:1533783
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