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本课题研究设计了用于测定手术钳夹持力的虚拟仪器测试系统,旨在探求一种夹持力检测方案,从而为微创手术环境提供实时、准确的力反馈信号,更好的辅助医生开展微创手术。依据测定的夹持力数值,开展了猪胃软组织的一维拉伸力学实验,测试了软组织的力学响应特征,旨在更好的理解软组织的力学特性,为微创器械与软组织界面的交互作用机理研究提供实验数据。通过参考国内外相关文献及研究现状,课题设计了一种测定手术钳夹持力的虚拟仪器测试系统。测试系统初始信号的获取选用了薄膜压力传感器,依据所选传感器的检测原理及特征参数,设计了传感器专用的信号调理模块,包括:基于芯片LM27313的电源电路、半桥单臂电桥电路、基于芯片INA128的仪表放大电路、基于芯片OP07CP的二阶压控低通滤波电路,有效的实现了对模拟电压信号的处理与传输。采用研华公司的USB-4704数据采集板卡对模拟电信号进行有效的采样,完成A/D转换,实现与上位机的通信。基于图形化的开发环境LabVIEW完成了上位机软件的编制,实现了软件的测试控制功能,包括采样参数的设置、数据的读取与处理、图像的实时显示与存储等基本功能。基于标定后的测试系统,进行了手术钳夹持猪胃软组织时的力学测试,结果显示夹持力为14.2±0.05N,该结果符合测试要求。依据测定的手术钳夹持力数值,利用微控电子万能材料试验机(HY0580),设计了猪胃软组织的一维拉伸力学实验,包括加载-卸载、应力松弛、蠕变、拉伸断裂。对实验后的数据进行了均值、方差、归一化、F检验、t检验等有效处理,分析对比了处理后力学响应间的差异,对软组织的力学响应特征进行了阐释,说明了猪胃软组织的粘弹性、非线性、滞后性以及各向异性。针对猪胃软组织力学响应特征的差异,从猪胃软组织的不同位置(大弯、小弯)、不同胃层(浆膜-肌肉层、粘膜-粘膜下层)和不同方向(横、纵)的结构性、功能性差异出发,做出了合理的解释。