| 基于生物力学相容性的微创手术钳优化设计 |
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| 引用本文： | 赵爽,苗玉彬,罗云.基于生物力学相容性的微创手术钳优化设计[J].东华大学学报(自然科学版),2019(2):290-295,300. |
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| 作者姓名： | 赵爽 苗玉彬 罗云 |
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| 作者单位： | 上海交通大学机械与动力工程学院;上海电机学院机械学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(51075263) |
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| 摘 要： | 针对微创手术钳因生物力学相容性差导致过度夹持的现象,建立了传统微创手术钳头的力学模型,并利用解析方法构建了手术钳的手柄握持力与钳口夹持力的特性关系。基于渐开线特征,提出并设计了具有渐开线形导向槽的新型手术钳头,分析了其夹持力的输出响应。利用NiTi记忆合金的超弹性特征,设计了具有特殊应力松弛特性的恒力控制单元,并对改进后的新型微创手术钳头进行有限元数值仿真和试验验证。结果表明,钳口夹持力与握持拉力成线性正比关系,并且当握持力进入饱和范围时,夹持力出现应力饱和响应,实现了对人体组织的夹持保护。研究结果使得微创手术钳在夹持不同特性的组织时均可保证夹持力不超出安全值,这对提高微创手术器械的生物力学相容性以及微创外科安全性具有临床实践意义。
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| 关 键 词： | 微创手术钳 生物力学相容性 NITI记忆合金 超弹性 |
The Optimal Design of Minimally Invasive Surgical Forceps Based on Biomechanical Compatibility |
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| ZHAO Shuang,MIAO Yubin,LUO Yun.The Optimal Design of Minimally Invasive Surgical Forceps Based on Biomechanical Compatibility[J].Journal of Donghua University,2019(2):290-295,300. |
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| Authors: | ZHAO Shuang MIAO Yubin LUO Yun |
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| Institution: | (School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;School of Mechanical Engineering, Shanghai Dianji University, Shanghai 201306,China) |
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| Abstract: | ZHAO Shuang;MIAO Yubin;LUO Yun(School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;School of Mechanical Engineering, Shanghai Dianji University, Shanghai 201306,China) |
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| Keywords: | minimally invasive surgical forceps biomechanical compatibility NiTi memory alloy super elasticity |
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