心臟射頻消融導管輸送器及力反饋技術研究.pdf

1、心血管射頻消融術(RadiofrequencyCatheterAblation，RFCA)利用導管進行射頻消融達到消除和根治心臟房顫、冠心病等心血管疾病的目的。目前心臟導管射頻消融術有以下不足:(1)手術存在輻射的危害;(2)缺乏導管遠端接觸力信息;(3)人工操作精度低。針對上述問題，本文研發(fā)了一套輔助插管機械系統(tǒng)能較好代替醫(yī)生完成導管介入輸送操作。具體工作如下:
　　介紹了消融導管輔助介入機械系統(tǒng)功能與整體構成。根據(jù)功能需求，制

2、定了導管輸送器的設計準則，確定了氣囊夾持方式、間歇式輸送類型及相應的電機驅動方式。確定了根據(jù)光纖測微距原理設計導管遠端力反饋傳感器方案。
　　根據(jù)設計要求進行了導管輸送器的詳細設計。包括氣囊夾持與快速裝卸機構設計;間歇式輸送動作的電機-同步帶-絲杠導軌機構設計;旋轉動作的電機-齒輪機構設計。建立了輸送器的三維實體模型，并針對主要部件通過有限元仿真軟件進行了應力應變仿真及強度校核，進行了運動分析檢測運動、干涉情況。
　　基于反

3、射式光纖測距原理設計了光纖力反饋傳感器，通過超彈性體仿真確定彈性體設計尺寸，搭建了光纖測距光路并通過實驗確定最佳反射距離;實現(xiàn)了傳感器與射頻消融導管的集成，并對集成導管進行了的力反饋信息標定實驗，確定了反射光功率與遠端受力關系。
　　結合主從控制方案實現(xiàn)了系統(tǒng)集成，完成了實驗分析。分別從硬件與軟件兩方面介紹了實際系統(tǒng)構成，隨后進行了輸送、旋轉和力反饋的性能實驗，明確了輸送器的精度及力反饋導管的性能，證實了該輸送系統(tǒng)能夠有效完成導管