电动吻合器电控模块的设计与研究

本研究旨在研制电动吻合器的电控模块配合对应的机械结构,实现对吻合器压榨动作的控制,为吻合器的电动化提供研究方法。通过分析电动吻合器系统框架,设计了电动压榨装置、电控模块的硬件和软件部分,并对选用的直流减速电机进行了基础性能研究,搭建了电动压榨实验系统,实现机电联调,为电动吻合器提供压榨动作的基础研究。结果显示,本研究所设计的电控模块可以实现对电机的精准控制,电机转速最大时相对误差为3.068%;电动压榨装置前端执行器的闭合角度θ与主控板捕获到的电机转角α之间存在如下关系:θ=-0.02α+12.516,利用此公式可以实现对机械结构动作的精确控制。该电控模块可以实现对电动压榨装置的控制,为后续吻合器的电动控制提供设计基础。

基于气体传导的中医脉诊技术研究

针对目前传统脉诊仪存在的成本高、操作方式复杂等问题,为验证基于气压传感器的脉象采集设备可行性,建立左心部位耦合动脉系统、左上肢及气体传导的等效电路模型仿真压力脉搏波与气压脉搏波。根据仿真模型搭建实验平台采集气压脉搏波,使用传统设备采集压力脉搏波,开展对比实验。结果表明:仿真两种波形的皮尔逊相关系数为0.937,实际采集20名被试的压力脉搏波与气压脉搏波的皮尔逊相关系数均值为0.970±0.012,且平均周期脉搏波的时间特征值无显著性差异。这为基于气体传导的便携式脉诊仪发展提供理论支撑。

微创电动吻合器的优化设计、功能分析与离体实验

目的开发一款新型电动吻合器,以解决现有产品转角不足、操作不便、难以掌握压榨强度等问题。方法设计一款电动吻合器并加工出样机,利用三坐标影像仪搭建样机功能测试平台测量出样机的运动轨迹曲线,用拟合优度检验来评估理论曲线与测量曲线的一致程度;在前端不同弯曲角度下,吻合新鲜离体猪小肠组织,测试吻合口的吻钉成型率。结果转弯运动与击发运动的测试曲线与理论曲线拟合优度检验理想,而压榨运动的测试曲线与理论曲线的拟合优度在转弯关节弯曲0°~30°时不理想,45°~60°时理想。性能实验中吻钉畸形率低于1.14%,表明弯曲角度对吻合效果无显著影响。结论击发运动和转弯运动的运动学测量曲线与理论曲线一致,压榨运动曲线在不同弯曲角度时存在波动,但不影响吻合效果,电动吻合器的吻合效果符合临床要求。

电外科设备快速闭合算法中功率的参数优化研究

本文基于自制的射频能量平台,开发了一种管腔组织快速闭合算法,可以达到对管腔组织快速闭合的目的,探究不同功率对闭合效果的影响。在实验中,选取猪小肠作为实验对象,实验过程中改变不同的功率,实验完成后通过爆破压和热损伤测试,来评估快速闭合算法下不同功率对猪小肠的闭合效果影响。结果表明:当功率设置分别为50W、100W、150W时,焊接口的闭合强度两两之间有显著性差异,并且在100W功率下的闭合强度较大,爆破压最大能达到(86.280±17.264)mmHg,热损伤为(0.327±0.032)cm;当射频输出功率大小为50W时热损伤范围最小,为(0.2674±0.03727)cm。本文研究表明,在对管腔组织闭合的时候,应该选择适中的射频输出功率,才能在保证管腔组织吻合口具有较大的爆破压同时,又能将热损伤保持在较小范围内。