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《顱頜面腫瘤穿刺手術(shù)機(jī)器人進(jìn)針策略與實(shí)驗(yàn)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、顱頜面腫瘤穿刺手術(shù)機(jī)器人進(jìn)針策略與實(shí)驗(yàn)研究陳寧寧2016年1月中圖分類號(hào)：TP242.3UDC分類號(hào)：621.3顱頜面腫瘤穿刺手術(shù)機(jī)器人進(jìn)針策略與實(shí)驗(yàn)研究作者姓名陳寧寧學(xué)院名稱機(jī)電學(xué)院指導(dǎo)教師段星光教授答辯委員會(huì)主席宋萍教授申請(qǐng)學(xué)位工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)機(jī)械工程學(xué)位授予單位北京理工大學(xué)論文答辯日期2016年1月NeedleInsertionStrategiesandExperimentsRearchofPunctureSurgeryRobotforCranio-MaxillofacialTumorsCandidateName：ChenN
2、ingningSchoolorDepartment:MechanicalandElectronicFacultyMentor:Prof.DuanXingguangChair,ThesisCommittee：Prof.SongPingDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor：MechanicalEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2016研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是我本人在指
3、導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知，文中除特別標(biāo)注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京理工大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的合作者對(duì)此研究工作所做的任何貢獻(xiàn)均已在學(xué)位論文中作了明確的說明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要顱頜面部腫瘤位置深在，涉及重要的神經(jīng)血管組織及解剖結(jié)構(gòu)，手術(shù)不易切除且容易復(fù)發(fā)，對(duì)手術(shù)操作精度和穩(wěn)定性要求較高；而傳統(tǒng)顱頜面外科手術(shù)中治療顱頜面腫瘤的穿刺活檢手術(shù)及放射性粒子植入手術(shù)操作非常復(fù)雜
4、且危險(xiǎn)性比較高。因此，把機(jī)器人技術(shù)引入顱頜面腫瘤穿刺診療手術(shù)中，建立集術(shù)前手術(shù)設(shè)計(jì)、光學(xué)導(dǎo)航、力反饋控制系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)圖像處理、手術(shù)機(jī)器人為一體的顱頜面腫瘤穿刺手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)顱頜面腫瘤活檢及放射性粒子植入等臨床手術(shù)，減少人為因素，達(dá)到減輕醫(yī)生負(fù)擔(dān)、提高定位精度和手術(shù)質(zhì)量的目的。本文的主要研究內(nèi)容如下：第一，分析顱頜面腫瘤手術(shù)操作方法，根據(jù)手術(shù)需求搭建了顱頜面腫瘤穿刺手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，研制了機(jī)器人放射性粒子植入末端機(jī)構(gòu)及通用接口，并提出了顱頜面腫瘤穿刺手術(shù)機(jī)器人手術(shù)操作流程。第二，建立了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，進(jìn)行正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解算；采用基
5、于外部標(biāo)記點(diǎn)的空間配準(zhǔn)方法建立了機(jī)器人系統(tǒng)的四個(gè)子坐標(biāo)系之間轉(zhuǎn)換關(guān)系。第三，對(duì)機(jī)器人定位精度進(jìn)行分析，采用修正的D-H模型對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定；同時(shí)，對(duì)影響機(jī)器人空間配準(zhǔn)精度的因素進(jìn)行分析，建立了誤差傳遞模型，給出了提高機(jī)器人系統(tǒng)穿刺精度的方法。第四，對(duì)機(jī)器人穿刺過程中穿刺針與軟組織間力的相互作用進(jìn)行了分析，對(duì)不同進(jìn)針?biāo)俣认碌倪M(jìn)針力進(jìn)行了研究；此外，建立了針體彎曲變形估計(jì)方程并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其正確性。最后，提出了基于進(jìn)針力及針體彎曲變形的機(jī)器人進(jìn)針策略。最后，搭建了機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上完成了機(jī)器人標(biāo)定實(shí)驗(yàn)、定位精度驗(yàn)
6、證實(shí)驗(yàn)、空間配準(zhǔn)精度實(shí)驗(yàn)及系統(tǒng)穿刺精度實(shí)驗(yàn)，最后完成機(jī)器人系統(tǒng)腫瘤穿刺活檢及放射性粒子植入模型實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：顱頜面腫瘤；手術(shù)機(jī)器人；參數(shù)標(biāo)定；進(jìn)針策略；系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)I北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractThelocationofcranio-maxillofacialtumorsinvolvestheimportantnervebloodvesselsandanatomicalstructure，hardtoberemoved,easyrecurrenceanddemandshighprecisionandst
7、ability.Butthetraditionalpuncturebiopsyandradioactiveparticlesimplantationsurgerywereverycomplicateandhighriskinthetreatmentofcranialandmaxillofacialtumor.Soimportedtherobottechnologyintocranialandmaxillofacialsurgery,establishedrobotsystemwithopticalnavigationdevice,
8、controlsystemofforcefeedback,imageprocessingandsurgeryrobot.Torealizebiopsiesandradioactiveparticlesimplantationsurgeryforcr
