面向高精度柔性靶向穿刺手術(shù)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf_第1頁(yè)
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1、本文圍繞高精度機(jī)器人輔助粒子植入治療這一需求,以柔性針穿刺軟組織過(guò)程為研究對(duì)象,對(duì)實(shí)驗(yàn)用器官模型和柔性針位移響應(yīng)分別進(jìn)行了研究。這為主動(dòng)操控柔性針進(jìn)行高精度植入提供了可靠的理論基礎(chǔ)。全文工作和取得的成果概括如下:
　　以可替代軟組織材料——聚乙烯醇(PVA)水凝膠為材料,制作了驗(yàn)證手術(shù)用人體器官單體模型。通過(guò)多種實(shí)驗(yàn)手段的篩選,確定了與生物材料性能近似的透明水凝膠制作工藝。結(jié)合逆向工程與快速成型的工藝流程,通過(guò)替代材料的澆鑄,制作

2、成與真實(shí)人體器官1:1比例的單人體仿真器官,用于后期的模擬針刺驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
　　在針刺手術(shù)操控方面,開(kāi)展了柔性針與針刺組織的彈性接觸問(wèn)題研究,應(yīng)用彈性理論和Galerkin方法建立柔性梁在非線性Winkler基體材料中的幾何非線性模型。從大變形的角度出發(fā),利用幾何非線性假定建立了二維空間上的柔性針模型。在力學(xué)研究基礎(chǔ)上,同時(shí)考慮被刺入材料反力與摩阻力,引入Galerkin方法構(gòu)造柔性針?lè)蔷€性常微分方程組,通過(guò)迭代法計(jì)算出所需位移解,

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