心臟射頻消融柔性導(dǎo)管的建模與感知.pdf

1、世界范圍內(nèi)，心血管疾病嚴(yán)重危害人類的健康，由其導(dǎo)致的死亡率正在逐年增加。心律失常是血管疾病常見的臨床表現(xiàn)形式之一，心臟導(dǎo)管射頻消融手術(shù)是治療該疾病的主要微創(chuàng)式手術(shù)。傳統(tǒng)的導(dǎo)管介入操作在器械靈活可控性、導(dǎo)管遠(yuǎn)端精確定位以及消融操作安全性等方面亟待提升。本文研制了絲驅(qū)動(dòng)可控柔性導(dǎo)管及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，建立了絲耦合的柔性導(dǎo)管力學(xué)模型，研制了多自由度力傳感器，并開展了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證工作。具體內(nèi)容如下：
　　研制了基于彈性骨架的絲驅(qū)動(dòng)可控柔性導(dǎo)管以及多

2、自由度導(dǎo)管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)并研制了基于彈簧骨架的和基于鎳鈦合金片骨架的導(dǎo)管樣機(jī)，設(shè)計(jì)并研制了集成雙鋼絲驅(qū)動(dòng)及導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)自由度的3自由度驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
　　建立基于梁理論的柔性導(dǎo)管力學(xué)模型，引入了絲耦合的交互模型。應(yīng)用Cosserat梁理論來描述柔性骨架的大變形特性，采用非線性有限元方法分析了絲耦合的柔性導(dǎo)管彎曲變形，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論模型和有限元模型的精確性。
　　研制了基于布拉格光纖光柵(FBG)感知應(yīng)變?cè)淼膶?dǎo)管遠(yuǎn)端力反饋傳感