基于形状记忆合金的免充气直肠扩张装置的控制算法研究

发布时间：2024-03-15 03:23

　　TEM手术是一种新型的直肠肿瘤局切手术,具有微创、病灶暴露良好、切除精确完整、术后并发症少、复发率低等优点。TEM采用CO₂充气膨胀直肠以暴露病灶位置来实施经肛门入路的直肠内手术,但采用CO₂充气膨胀直肠存在着潜在危险性、高度气密性、价格昂贵、操作技术要求高等缺点。鉴于此,国外研究学者在非充气方式扩张直肠方面做了一些尝试,尽管消除了CO₂充气,但在直肠内病灶的有效暴露、操作安全性等方面有明显不足,难以达到TEM的临床应用要求。因此,亟需在新材料、设计革新方面寻求突破,而形状记忆合金的出现,为研制新型的免充气直肠扩张装置提供了可能性。形状记忆合金是一种新型的智能材料,具有形状记忆效应的特点,集驱动、传感于一身,广泛应用于航空航天、机械电子、医学及日常生活等诸多领域。但形状记忆合金本身具有的非线性迟滞特性,是准确控制形状记忆合金的难点,也是限制其发展的制约因素之一。因此,实现对形状记忆合金的准确控制是突破形状记忆合金驱动器应用限制的关键所在。 目前,最常用的形状记忆合金驱动器的控制方法是基于模型的方法,而其中的模型多采用Pr...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1TEM手术的CO2充气式直肠扩张装置

直肠管前端为斜口，操作时正对病灶，便于扩大视野，后端有一操作面面有五个用特制的橡胶袖套密闭的插孔（即操作孔）。手术中，在为患者实施或者局部麻醉后，经适当扩肛，将直肠管缓慢由肛门插入直肠。然后从其后板的一个操作孔插入立体视镜，另一个操作孔插入手术辅助装置以进行CO2、局部吸引、吸....

图1.2Kanehira等设计的免充气直肠扩张装置

图1.2Kanehira等设计的免充气直肠扩张装置Fig1.2Kanehira’sfreeinflatablerectumexpansiondevice图1.3Yamashita等设计的免充气直肠扩张装置Fig1.3Yamashita’sfree....

图1.3Yamashita等设计的免充气直肠扩张装置

图1.3Yamashita等设计的免充气直肠扩张装置Fig1.3Yamashita’sfreeinflatablerectumexpansiondevice但是国外新近研究报道的这些免充气直肠扩张装置又都暴露了一些新的问题比如，Nakagoe和Kanehi....

图2.2形状记忆合金的单程形状记忆效应示意图

当形状记忆合金冷却时，温度达到Ms以下开始马氏Mf，形状记忆合金呈完全马氏体相，此时的特点为柔弱、屈下很容易发生变形，而在加热时，形状记忆合金内部进行着温度的升高，形状记忆合金的屈服应力变大，当其温度达氏体相，屈服应力达到最大，能产生较大的回复力，使得形前得形状。形状记忆效....

本文编号：3928480