微創(chuàng)介入導(dǎo)管遠(yuǎn)端主動(dòng)導(dǎo)向技術(shù)研究.pdf

1、微創(chuàng)介入手術(shù)以其創(chuàng)傷小、出血少和術(shù)后恢復(fù)快的優(yōu)點(diǎn)，成為治療心內(nèi)疾病的重要手段。然而在傳統(tǒng)介入手術(shù)中，由于導(dǎo)管端部彎曲形狀固定，插管過(guò)程需要醫(yī)生擁有豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)和熟練的操作技術(shù)。任何錯(cuò)誤和重復(fù)的操作，都可能使病人的血管或心臟造成損傷。此外，在實(shí)施手術(shù)過(guò)程中，醫(yī)生長(zhǎng)期遭受X射線輻射造成的傷害。針對(duì)上述缺點(diǎn)，本文對(duì)兩種導(dǎo)管遠(yuǎn)端主動(dòng)導(dǎo)向技術(shù)進(jìn)行了研究，以改善導(dǎo)管進(jìn)入血管分支的能力，降低手術(shù)操作難度。同時(shí)，采用主從操作方式實(shí)施插管操作，避免了醫(yī)

2、生遭受輻射。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　研究了形狀記憶合金(SMA)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)導(dǎo)管。在 Brinson一維拉伸本構(gòu)方程的基礎(chǔ)上，建立了 SMA彈簧本構(gòu)方程，并根據(jù)相變條件對(duì)方程的缺陷進(jìn)行了修正。在考慮形狀記憶合金相變特點(diǎn)的影響下，建立了 SMA導(dǎo)管的力學(xué)方程和傳熱學(xué)方程。結(jié)合各個(gè)方程，在 Simulink環(huán)境下搭建了 SMA主動(dòng)導(dǎo)管模型，進(jìn)行了仿真研究。對(duì) SMA主動(dòng)導(dǎo)管進(jìn)行了加熱實(shí)驗(yàn)研究，其仿真結(jié)果符合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了模型的有效性。

3、
　　分別利用PID控制器和基于自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)路模糊控制系統(tǒng)（ANFIS）的PID控制器，對(duì) SMA主動(dòng)導(dǎo)管的角度彎曲控制進(jìn)行了仿真研究。
　　根據(jù)導(dǎo)管手柄機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了差動(dòng)輪系式和滑臺(tái)式兩種導(dǎo)管手柄操縱裝置，以代替醫(yī)生來(lái)完成對(duì)導(dǎo)管遠(yuǎn)端的導(dǎo)向操作，并設(shè)計(jì)了移動(dòng)平臺(tái)以輔助導(dǎo)管進(jìn)給操作。
　　利用3自由度控制主手和運(yùn)動(dòng)控制卡搭建了導(dǎo)管手柄操縱裝置的硬件平臺(tái)，并研究了操作策略，提出了速度跟隨和步進(jìn)微調(diào)兩種操作方式?；赩C++