血管介入手術機器人

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手術機器人2
1.2.2血管介入手術5
1.2.3血管介入手術機器人8
1.3血管介入手術機器人研究現狀10
1.3.1國外血管介入手術機器人研究現狀10
1.3.2國內血管介入手術機器人研究現狀21
1.4自主/半自主手術機器人研究現狀28
1.5現有研究存在的問題及啟示35
1.6本書內容37
第2章主從式血管介入手術機器人系統(tǒng)構成39
2.1引言392.2血管介入手術概述39
2.2.1總體介紹39
2.2.2導管室及手術器械40
2.2.3臨床手術步驟41
2.3血管介入手術機器人功能需求分析42
2.4血管介入手術機器人系統(tǒng)構成44
2.5本章小結48
第3章雙滑塊式血管介入手術機器人從端操作器49
3.1引言49
3.2雙滑塊式協同操作概念設計50
3.2.1靜態(tài)爬行步態(tài)50
3.2.2導管/導絲形變消除51
3.2.3模塊化無菌裝配53
3.3雙滑塊式協同操作結構設計54
3.3.1整體方案設計54
3.3.2夾持機構設計56
3.3.3模塊化無菌操作設計56
3.3.4力學測量機構設計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手術操作效率測評實驗65
3.5本章小結67
第4章高臨場感血管介入手術機器人主端操作器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被動式力反饋設計79
4.5主端操作器結構設計82
4.5.1直線力反饋機構結構設計82
4.5.2旋轉扭矩反饋機構結構設計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89
第5章血管介入手術機器人安全策略90
5.1引言90
5.2臨床手術分層操作概念91
5.3基于分層操作的安全策略92
5.3.1安全策略總體設計92
5.3.2運動保護機構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設計101
5.4.1運動保護機構實驗標定101
5.4.2分層力反饋及運動縮減控制參數設計106
5.5力學測量補償110
5.5.1力學測量補償分析110
5.5.2實驗標定112
5.5.3性能驗證1155.6
本章小結117
第6章血管介入手術機器人系統(tǒng)性能評價118
6.1引言1186.2主從跟隨性能測評119
6.2.1實驗設置119
6.2.2實驗結果119
6.2.3實驗結果分析120
6.3協同操作性能測評121
6.3.1實驗設置122
6.3.2實驗結果122
6.3.3實驗結果分析126
6.4分層式安全策略性能測評129
6.4.1實驗設置129
6.4.2實驗結果130
6.4.3實驗結果分析130
6.5本章小結133
第7章血管介入手術機器人人機協作策略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機器人表現模型136
7.2.3主從動態(tài)映射模型137
7.3基于導管操作力狀態(tài)識別的主從動態(tài)映射模型138
7.3.1導管操作力狀態(tài)識別模型139
7.3.2訓練樣本數據集構建及網絡訓練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相機影像下人機協作手術評價實驗結果147
7.7.3手術室DSA影像下實驗平臺搭建150
7.7.4手術室DSA影像下人機協作手術評價實驗結果152
7.8本章小結156
參考文獻157