血管介入手術(shù)機器人

第1章概述1
1.1醫(yī)療機器人的發(fā)展機遇1
1.2醫(yī)療機器人的歷史變革2
1.2.1手術(shù)機器人2
1.2.2血管介入手術(shù)5
1.2.3血管介入手術(shù)機器人8
1.3血管介入手術(shù)機器人研究現(xiàn)狀10
1.3.1國外血管介入手術(shù)機器人研究現(xiàn)狀10
1.3.2國內(nèi)血管介入手術(shù)機器人研究現(xiàn)狀21
1.4自主/半自主手術(shù)機器人研究現(xiàn)狀28
1.5現(xiàn)有研究存在的問題及啟示35
1.6本書內(nèi)容37
第2章主從式血管介入手術(shù)機器人系統(tǒng)構(gòu)成39
2.1引言392.2血管介入手術(shù)概述39
2.2.1總體介紹39
2.2.2導(dǎo)管室及手術(shù)器械40
2.2.3臨床手術(shù)步驟41
2.3血管介入手術(shù)機器人功能需求分析42
2.4血管介入手術(shù)機器人系統(tǒng)構(gòu)成44
2.5本章小結(jié)48
第3章雙滑塊式血管介入手術(shù)機器人從端操作器49
3.1引言49
3.2雙滑塊式協(xié)同操作概念設(shè)計50
3.2.1靜態(tài)爬行步態(tài)50
3.2.2導(dǎo)管/導(dǎo)絲形變消除51
3.2.3模塊化無菌裝配53
3.3雙滑塊式協(xié)同操作結(jié)構(gòu)設(shè)計54
3.3.1整體方案設(shè)計54
3.3.2夾持機構(gòu)設(shè)計56
3.3.3模塊化無菌操作設(shè)計56
3.3.4力學(xué)測量機構(gòu)設(shè)計58
3.3.5整體樣機59
3.4雙滑塊式從端操作器性能測評60
3.4.1整體樣機60
3.4.2力學(xué)測量性能測評實驗61
3.4.3裝拆效率測評實驗64
3.4.4手術(shù)操作效率測評實驗65
3.5本章小結(jié)67
第4章高臨場感血管介入手術(shù)機器人主端操作器68
4.1引言68
4.2主端操作器及混合式力反饋技術(shù)概述69
4.3基于位置環(huán)-傳感器閉環(huán)控制的主動式力反饋70
4.4基于磁粉的被動式力反饋74
4.4.1磁粉扭矩傳遞機制分析74
4.4.2被動式力反饋設(shè)計79
4.5主端操作器結(jié)構(gòu)設(shè)計82
4.5.1直線力反饋機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計82
4.5.2旋轉(zhuǎn)扭矩反饋機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計84
4.6主端操作器性能驗證85
4.6.1力反饋性能驗證85
4.6.2運動信號采集性能驗證87
4.7本章小結(jié)89
第5章血管介入手術(shù)機器人安全策略90
5.1引言90
5.2臨床手術(shù)分層操作概念91
5.3基于分層操作的安全策略92
5.3.1安全策略總體設(shè)計92
5.3.2運動保護機構(gòu)94
5.3.3分層力反饋98
5.3.4運動縮減控制100
5.4安全策略實驗標定與參數(shù)設(shè)計101
5.4.1運動保護機構(gòu)實驗標定101
5.4.2分層力反饋及運動縮減控制參數(shù)設(shè)計106
5.5力學(xué)測量補償110
5.5.1力學(xué)測量補償分析110
5.5.2實驗標定112
5.5.3性能驗證1155.6
本章小結(jié)117
第6章血管介入手術(shù)機器人系統(tǒng)性能評價118
6.1引言1186.2主從跟隨性能測評119
6.2.1實驗設(shè)置119
6.2.2實驗結(jié)果119
6.2.3實驗結(jié)果分析120
6.3協(xié)同操作性能測評121
6.3.1實驗設(shè)置122
6.3.2實驗結(jié)果122
6.3.3實驗結(jié)果分析126
6.4分層式安全策略性能測評129
6.4.1實驗設(shè)置129
6.4.2實驗結(jié)果130
6.4.3實驗結(jié)果分析130
6.5本章小結(jié)133
第7章血管介入手術(shù)機器人人機協(xié)作策略134
7.1引言135
7.2基于人機信任度的主從動態(tài)映射模型136
7.2.1人機信任度模型136
7.2.2機器人表現(xiàn)模型136
7.2.3主從動態(tài)映射模型137
7.3基于導(dǎo)管操作力狀態(tài)識別的主從動態(tài)映射模型138
7.3.1導(dǎo)管操作力狀態(tài)識別模型139
7.3.2訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)集構(gòu)建及網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練140
7.3.3主從動態(tài)映射模型141
7.4基于主從動態(tài)映射的人機共享控制算法142
7.5基于人機共享控制的人機協(xié)作策略143
7.6基于人機信任度主從動態(tài)映射模型仿真分析144
7.7基于主從動態(tài)映射模型的人機協(xié)作策略特性評價146
7.7.1CCD相機影像下實驗平臺搭建146
7.7.2CCD相機影像下人機協(xié)作手術(shù)評價實驗結(jié)果147
7.7.3手術(shù)室DSA影像下實驗平臺搭建150
7.7.4手術(shù)室DSA影像下人機協(xié)作手術(shù)評價實驗結(jié)果152
7.8本章小結(jié)156
參考文獻157