經(jīng)皮腎鏡穿刺機器人的模型及樣機的設(shè)計制作.pdf

1、研究背景和目的:
　　 腎結(jié)石是泌尿外科的一種常見疾病,對于腎結(jié)石的治療,多采用手術(shù)治療。經(jīng)皮腎穿刺技術(shù)經(jīng)皮腎鏡鈥激光碎石術(shù)、經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)等手術(shù)的基礎(chǔ)操作。近年來,機器人從工業(yè)化生產(chǎn)線來到了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。先進的機器人技術(shù)也為經(jīng)皮腎臟穿刺技術(shù)帶來了新的機遇。本課題旨在基于現(xiàn)有的手術(shù)技術(shù),設(shè)計制作一臺可建立經(jīng)皮腎穿刺通道的機器人系統(tǒng),并通過動物實驗檢驗該系統(tǒng)的性能指標(biāo)、安全性和可行性。
　　 研究內(nèi)容和方法:
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2、.經(jīng)皮腎穿刺機器人模型階段:總結(jié)該類機器人的基本結(jié)構(gòu),設(shè)計制圖。制作出6個自由活動度(DOE,Degree of freedom)的機器人系統(tǒng)模型。通過電腦控制,在非生命體和離體的大鼠腎臟上初步穿刺試驗。評價機器人的靈活性,準(zhǔn)確性,可操控性。為樣機的設(shè)計制作做好準(zhǔn)備。
　　 2.經(jīng)皮腎穿刺機器人樣機階段:以演示模型為藍本,與制作公司共同設(shè)計出機械臂的樣機,在兔模型和離體的豬腎臟模型上,在B超的引導(dǎo)下,利用穿刺機器人樣機在選定的位

3、點上進行穿刺。評價可行性,準(zhǔn)確性。記錄穿刺允許范圍,以及發(fā)生的穿刺并發(fā)癥。
　　 結(jié)果：
　　 1.經(jīng)皮腎穿刺機器人模型階段:通過在固定的水果上試驗,初步判斷機械臂能夠在固定的物件上選定的多點進行穿刺。穿刺深度可調(diào)(1mm到15mm,1mm進制)。有很短的學(xué)習(xí)曲線。在3例共6個大鼠離體腎臟穿刺中,穿刺通道都進入了腎盞或腎盂。除最初1例因沒有穿刺深度經(jīng)驗而穿刺時間較長(5分鐘)外,其余2例的穿刺進入時間都在2分鐘以下。