可吸收縫合線的線徑在線檢測及控制技術(shù).pdf

1、殼聚糖-膠原蛋白可吸收縫合線由于其可塑性強(qiáng)、組織相容性好及可降解的特性，被廣泛地應(yīng)用在需要內(nèi)縫合的手術(shù)中。而在縫合線成形和纏繞過程中，對(duì)縫合線線徑進(jìn)行檢測及控制是保證線徑均勻和抗張強(qiáng)度不變的前提。傳統(tǒng)的紡絲成形工藝由于缺乏對(duì)紡絲工藝關(guān)鍵技術(shù)的掌握，噴絲速度不易控制，導(dǎo)致成形后的可吸收縫合線線徑粗細(xì)不均，嚴(yán)重影響其推廣應(yīng)用。傳統(tǒng)測量是在縫合線實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行離線測量，測量周期長、速度慢，無法實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。本文研究一種可吸收縫合線的線徑在線檢測

2、與控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在紡絲成形過程中對(duì)線徑進(jìn)行閉環(huán)控制及在線檢測，提升控制系統(tǒng)精度，保證成品殼聚糖-膠原蛋白可吸收縫合線線徑均勻。
　　可吸收縫合線紡絲成形中的線徑閉環(huán)控制系統(tǒng)包括核心控制模塊、噴絲裝置、線徑檢測模塊三部分。其中線徑檢測模塊通過對(duì)待測縫合線進(jìn)行光學(xué)成像，由基于ARM Cortex-M3核心的32位微控制器STM32F103ZET6驅(qū)動(dòng)線陣CCD圖像傳感器TCD1209D對(duì)光強(qiáng)信息進(jìn)行采集，將采集的電信號(hào)通過信號(hào)調(diào)理后由

3、片內(nèi)AD進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，通過采用基于遺傳算法的二值化圖像分割的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再經(jīng)過線徑計(jì)算，最終獲得可吸收縫合線的線徑測量值，實(shí)現(xiàn)線徑的在線測量。
　　設(shè)計(jì)一種以反串聯(lián)雙液壓缸為主體結(jié)構(gòu)的噴絲裝置，通過線徑檢測模塊獲得殼聚糖-膠原蛋白可吸收縫合線的線徑測量值，將線徑測量值送入以STM32F103ZET6為核心的控制模塊中，由改進(jìn)的廣義預(yù)測控制算法控制噴絲裝置中直流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)節(jié)噴嘴的噴絲速度，獲得與線徑設(shè)定值一致的初

4、生態(tài)絲。初生態(tài)絲經(jīng)一系列工藝流程后獲得成品的可吸收縫合線，實(shí)現(xiàn)對(duì)殼聚糖-膠原蛋白可吸收縫合線成形過程中線徑的閉環(huán)控制。
　　可吸收縫合線的線徑在線檢測與控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了針對(duì)可吸收縫合線的非接觸式在線測量，完成了在紡絲成形過程中的閉環(huán)控制，同時(shí)保證了成品可吸收縫合線的線徑符合中華人民共和國醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY1116-2010《可吸收性外科縫線》的要求，系統(tǒng)誤差精度可控制在2％內(nèi)，成品可吸收縫合線線徑均勻。
　　本論文在提升國內(nèi)醫(yī)療