鑒于微創(chuàng)夾持器械與軟組織接觸界面的交互作用機(jī)理尚不明確,進(jìn)而影響微創(chuàng)夾持器械的優(yōu)化設(shè)計(jì),本文利用有限元軟件ABAQUS模擬了開(kāi)窗鉗頭與豬肝臟組織的接觸過(guò)程,并在多功能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)（UMT-Ⅱ）上模擬微創(chuàng)手術(shù)中的組織夾持牽引操作,研究了鉗頭與豬肝臟組織間的摩擦學(xué)行為,分析了鉗頭-軟組織摩擦接觸機(jī)制,并基于鉗頭與組織間的夾持應(yīng)力分布數(shù)值模擬結(jié)果,探討了不同的腹腔鏡開(kāi)窗鉗頭與肝臟組織的相互作用行為及其夾持穩(wěn)定性,為新型微創(chuàng)夾持器械的研發(fā)設(shè)計(jì)提供了相應(yīng)的理論支持。主要的研究工作及結(jié)論如下:在ABAQUS中,建立了鉗頭-肝臟組織的有限元接觸模型。通過(guò)有限元計(jì)算,分析了各個(gè)鉗頭與肝臟組織在接觸過(guò)程中的應(yīng)力分布狀態(tài),結(jié)果表明:在鉗頭的夾持過(guò)程中,載荷在鉗頭與肝臟組織之間是非均勻分配的,肝臟組織與鉗頭棱角接觸的位置接觸應(yīng)力較大,越靠近兩端轉(zhuǎn)角的位置,接觸應(yīng)力越大,在轉(zhuǎn)角位置處達(dá)到最大值;開(kāi)窗鉗頭與無(wú)開(kāi)窗鉗頭相比,在夾持組織的過(guò)程中,開(kāi)窗邊緣存在應(yīng)力集中現(xiàn)象,相較于鉗頭邊緣,開(kāi)窗邊緣的應(yīng)力較小;各個(gè)鉗頭的最大法向接觸應(yīng)力均出現(xiàn)在鉗頭邊緣轉(zhuǎn)角處。實(shí)驗(yàn)測(cè)定了不同開(kāi)窗鉗頭-軟組織接觸滑動(dòng)過(guò)程中的摩擦特性,建... 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 微創(chuàng)外科器械
        1.1.1 微創(chuàng)外科手術(shù)介紹
        1.1.2 微創(chuàng)手術(shù)夾持器械介紹
        1.1.3 手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)
    1.2 腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)器械前端-軟組織交互作用
        1.2.1 腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)操作中的器械前端-生物軟組織接觸行為
        1.2.2 器械作用下的軟組織力學(xué)響應(yīng)
        1.2.3 器械-軟組織交互作用有限元模擬
        1.2.4 新型微創(chuàng)夾持器械
    1.3 選題意義及研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 選題意義
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 簡(jiǎn)介
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.1 肝臟組織
        2.2.2 開(kāi)窗鉗頭設(shè)計(jì)
    2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.3.1 滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.3.2 夾持實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.4 實(shí)驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)分析
        2.4.1 滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)分析
        2.4.2 活體兔肝臟夾持實(shí)驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 開(kāi)窗鉗頭與軟組織接觸數(shù)值模擬分析
    3.1 簡(jiǎn)介
    3.2 有限元法
        3.2.1 有限元法基本原理與基本思想
        3.2.2 有限元軟件ABAQUS及其分析流程
    3.3 鉗頭-肝臟組織實(shí)體模型的建立
    3.4 鉗頭-肝臟組織有限元模型建立
        3.4.1 模型簡(jiǎn)化
        3.4.2 材料屬性的定義、單元類(lèi)型選取以及網(wǎng)格劃分
        3.4.3 定義接觸對(duì)
    3.5 力加載和邊界條件
    3.6 有限元分析結(jié)果
    3.7 接觸界面正應(yīng)力分析
    3.8 本章小結(jié)
第4章 開(kāi)窗腹腔鏡鉗頭夾持牽引肝臟組織的穩(wěn)定性研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介
    4.2 不同因素對(duì)開(kāi)窗腹腔鏡夾鉗夾持穩(wěn)定性的影響
        4.2.1 牽引過(guò)程中的摩擦學(xué)行為
        4.2.2 開(kāi)窗類(lèi)型對(duì)夾持穩(wěn)定性的影響
        4.2.3 開(kāi)窗數(shù)量對(duì)夾持穩(wěn)定性的影響
        4.2.4 開(kāi)窗鉗頭的接觸系數(shù)對(duì)夾持穩(wěn)定性的影響
    4.3 活體兔肝臟夾持實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文以及參研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]3D打印在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]. 王安琪,馮曉明,楊昭鵬,王春仁.  中國(guó)醫(yī)療器械信息. 2014(08)
[2]單孔腹腔鏡手術(shù)器械研究的最新進(jìn)展[J]. 程小麗,宋成利.  中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù). 2011(25)
[3]達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)介紹及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 杜祥民,張永壽.  中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備. 2011(05)
[4]國(guó)內(nèi)首例經(jīng)自然腔道內(nèi)鏡手術(shù)（NOTES）——經(jīng)陰道內(nèi)鏡膽囊切除術(shù)[J]. 牛軍,宋煒,劉恩宇,房向紅,江四峰,孔祥健,陳瑞平,樊薇,牛衛(wèi)博,彭程,林鵬飛,洪建國(guó),徐克森,壽楠海.  中國(guó)現(xiàn)代普通外科進(jìn)展. 2009(05)
[5]如何看待高新技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用——從衛(wèi)生部達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)技術(shù)評(píng)估會(huì)引發(fā)的聯(lián)想[J]. 楊國(guó)忠.  中國(guó)醫(yī)療設(shè)備. 2009(01)
[6]21世紀(jì)的微創(chuàng)外科與微創(chuàng)醫(yī)學(xué)[J]. 曹月敏,王蘭輝.  中國(guó)微創(chuàng)外科雜志. 2008(01)
[7]軟組織的生物力學(xué)特性[J]. 曾衍鈞,許傳青,楊堅(jiān),徐小虎.  中國(guó)科學(xué)G輯:物理學(xué)、力學(xué)、天文學(xué). 2003(01)
[8]微創(chuàng)觀念與微創(chuàng)外科[J]. 姜洪池,代文杰.  中華外科雜志. 2002(01)

博士論文
[1]微創(chuàng)手術(shù)鉗頭界面評(píng)價(jià)方法研究[D]. 李偉正.中南大學(xué) 2014

碩士論文
[1]腹腔鏡夾鉗—軟組織界面夾持行為研究[D]. 蔡承默.西南交通大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3447672