国家自然科学基金(51175345)
- 作品数：16 被引量：90H指数：6
- 相关作者：宋成利吕坤勇朱勋郑晨王贤玲更多>>
- 相关机构：上海理工大学上海微创医疗器械(集团)有限公司浙江大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市浦江人才计划项目上海市科委重大科技攻关项目更多>>
- 相关领域：医药卫生机械工程自动化与计算机技术一般工业技术更多>>
- 基于法布里-珀罗调谐滤波器的傅里叶域锁模扫频激光光源被引量：4
- 2013年
- 报道了一个光纤型1300nm波段的傅里叶域锁模(Fourier domain mode locking,FDML)扫频激光光源,用于扫频光学相干层析成像技术(optical coherence tomography,OCT)成像.本实验扫频激光光源采用包含增益介质、调谐滤波器和延迟线组成的长腔激光谐振腔以及光功率增强单元.FDML扫频激光光源具有快速和高度稳定运转模式,相位稳定性好.基于法布里-珀罗调谐滤波器(fiber Fabry-Perot tunable filter,FFP-TF)的FDML扫频激光光源扫频范围为130nm,半高全宽为70nm,输出平均功率是11mW.与基于FFP-TF的短腔的扫频光源做了对比研究,FDML扫频光源速度从短腔的8kHz提高到了48.12kHz,对应生物组织OCT成像轴向分辨率为7.8μm,比短腔的减小了1.9μm.
- 陈明惠丁志华王成宋成利
- 多用途腹腔镜手术训练器的易用性研究与设计被引量：2
- 2013年
- 本文旨在通过产品易用性研究的两种途径:人类工效学以及产品语义学,对多用途腹腔镜手术训练器的易用性指标:外观尺寸、穿刺孔的位置和角度、情感激发以及操作提示等进行研究。把在此研究基础上所作的设计以易用性原则进行衡量可得:人类工效学对于产品尺度和穿刺孔位置的调整使得产品使用的效力和效率有所提高;产品语义学对于产品外观、细节的规划使得产品及其界面对使用者更有吸引力;不同穿刺孔的色彩区分降低了操作过程中的错误发生率,在此基础上使得产品的易学性大大增强,从而为该产品的设计提供科学的依据。
- 汤浩郑晨宋成利任梅
- 关键词：腹腔镜手术易用性人类工效学产品语义学
- 腹腔镜手术训练器的摄像头影像滞后现象及分析
- 2015年
- 腹腔镜手术训练器的摄像头影像滞后问题会影响训练效果。该文测量了史赛克腹腔镜系统、电子咽喉镜系统以及瑞红腔镜模拟训练器200E的摄像头影像滞后时间并比较分析。史赛克电子腹腔镜系统、电子咽喉镜系统、瑞红腔镜模拟训练器200E的摄像头滞后时间均值依次为32.1 ms、68.22 ms、102.02 ms。使用不同的摄像头和摄像头监控软件时,摄像头的影像滞后时间存在显著性差异(P=0);两组受试者对影像滞后程度的评价与测量的影像滞后时间结果相符合,但评分不存在显著性差异。初步确定腹腔镜手术训练器的摄像头影像滞后时间应满足少于50 ms。
- 王贤玲吕坤勇宋成利
- 新型内镜连续止血闭合器械的设计与分析被引量：3
- 2015年
- 目的设计一种新型内镜连续止血闭合器械,并进行有限元分析,验证其是否满足实现组织闭合功能的设计要求。方法在器械抓钳聚拢目标组织后推送金属夹,使其部分穿透组织,通过金属夹与抓钳内壁的相互挤压强迫金属夹细臂弯曲闭合,完成施夹后金属夹留在组织上,并对金属夹施加2 mm反向位移。设定金属夹材料弹性极限为239.0 MPa,抗拉强度为901.0 MPa。结果在穿刺组织过程中金属夹没有发生变形,最大应力为212.6 MPa;在闭合过程中变形符合设计预期,最大应力为727.7 MPa;在反向2 mm位移下金属夹最大应力为75.8 MPa。金属夹在施夹过程和2 mm位移作用下材料均未失效,最大总应力为741.0 MPa。结论设计的新型内镜连续止血闭合器械能够一次性施放4个金属夹,具备用于聚拢组织的独立抓钳,能够减少更换金属夹的时间并提高施夹准确性,同时有限元方法验证了器械在使用过程中是安全可靠的。
- 葛书晨宋成利闫士举艾辽元吕坤勇胡冰
- 关键词：内窥镜金属夹有限元分析
- 多用途腹腔镜手术训练器的设计被引量：4
- 2013年
- 目的设计一种帮助医生掌握腹腔镜手术技能的训练器。方法以人因工程原则为基础,测量30个成年人腹部表面的尺寸,并结合气腹条件下人体腹壁的扩张程度,确定训练器的尺寸和轮廓。依照手术中最佳的操作角、方位角和仰角的度数确定穿刺孔的位置。采用小型摄像头和LED灯带模拟腹腔镜摄像头和光源。依照McGill腹腔镜技能训练的标准和腹腔镜手术基本技能设计训练模块。最后,应用Autodesk Inventor软件完成三维设计与装配,应用数控技术和快速成型技术完成样机的加工制造。结果设计了一种多用途腹腔镜手术训练器,其尺寸为300mm×350mm×150mm,主要由箱体、底板、摄像系统、抽屉系统、灯带以及7个任务模块组成。结论本研究设计的训练器符合人因工程学的设计,使用方便;既能提供传统腹腔镜手术训练,也适用于单孔手术练习。
- 郑晨宋成利
- 关键词：腹腔镜检查训练器医疗器械
- 腹腔镜手术模拟训练系统的研究现状与分析被引量：22
- 2012年
- 技术的革新推动了21世纪手术的发展，微创外科技术和机器人技术的发展改变了传统外科手术的方式。其中腹腔镜手术因具备手术创伤小、术后疼痛轻、住院时间短、美容效果好等特点，已在临床广泛应用。然而，由于操作者技术水平参差不齐以及学习曲线的存在，导致腹腔镜手术在开展的初期并发症发生率较高。因此，需要建立一种安全、有效、可行的腹腔镜手术培训方法。本文对近年来腹腔镜手术模拟训练系统的研究进行总结和分析，以便为腹腔镜手术培训提供选择依据。
- 郑晨宋成利
- 关键词：腹腔镜手术手术模拟传统外科手术微创外科技术手术创伤
- 腹腔镜器械与生物组织的接触力学分析被引量：6
- 2014年
- 目的建立生物组织与腹腔镜器械的接触变形模型,进行接触应力应变分析。方法利用Kelvin-Voigt模型及Hertz接触理论,建立楔形、圆形齿结构的器械与生物组织接触变形模型,分析接触应力及应变随时间变化的情况;并运用有限元分析及生物阻抗测量方法,比较不同器械结构与组织接触后的变形及应力变化情况。结果不同结构的齿在抓取组织时对组织造成不同的应力应变。楔形齿结构对组织造成的应力最大,圆形齿最小,楔形与圆形混合齿介于两者之间。结论楔形与圆形混合齿可以有效减少抓钳与组织接触时产生的过载压力,从而能够减小楔形齿对组织造成的伤害,增强圆形齿抓取组织的能力。在临床上,该方法可为腹腔镜器械的安全使用和设计提供重要建议。
- 朱巍吕坤勇宋成利赵灵犀徐文栋
- 关键词：腹腔镜器械生物组织有限元分析
- 一种双螺旋柔性传动机构刚度的有限元分析
- 2016年
- 柔性传动结构在微创手术器械中有着越来越多的应用,由于其结构的复杂性,很多时候难以通过理论计算分析结构的力学性能。提出了一种双螺旋柔性传动结构,利用有限元软件ABAQUS对双螺旋结构建立了有限元模型,并分析了核直径、螺距、壁厚百分比及槽底半径对双螺旋结构扭转刚度的影响。结果表明,随着核直径、螺距、壁厚和槽底半径的增大扭转刚度增大,且在其他参数不变的情况下,扭转刚度随着壁厚百分比基本呈线性变化,这在双螺旋结构的设计中具有重要指导意义。
- 宋成利朱勋吕坤勇赵高晖
- 关键词：双螺旋结构有限元分析扭转刚度
- 基于ABAQUS分析圆柱螺旋弹簧几何参数对弹簧刚度的影响被引量：15
- 2015年
- 在工程中弹簧刚度多采用近似法给出,一般不考虑旋绕比和螺旋升角的影响。文章运用有限元分析软件ABAQUS,建立圆柱螺旋弹簧的有限元模型,计算旋绕比、螺旋升角等参数对弹簧刚度的影响,将分析结果与已有的弹簧刚度公式进行了对比。另外,分析了拉伸载荷下截面剪切应力的分布情况。结果表明,常用弹簧刚度的计算公式更为通用,有限元计算与公式计算结果吻合,仿真过程及结果在弹簧的选用及设计中具有参考意义。
- 朱勋吕坤勇宋成利赵高晖
- 关键词：圆柱螺旋弹簧有限元弹簧刚度
- 新型腹腔镜手术训练系统的设计与实验研究被引量：3
- 2016年
- 设计帮助医生掌握腹腔镜手术技能的训练系统并初步验证其有效性能。基于人因工程原则设计训练器的尺寸轮廓和穿刺孔位置;依照Mc Gill技能训练标准和腹腔镜手术基本、高级技能设计训练任务模块;根据腹腔镜手术操作过程中医生的最佳操作姿势对台车进行设计;为配合使用腹腔镜以及根据空间运动要求设计扶镜器。12名无腹腔镜手术经验的学生随机分为2组,使用腹腔镜手术训练系统分别以多孔和单孔操作的形式连续9天练习3项基本任务,记录2组人员训练前后完成任务的时间并进行比较。2组无腹腔镜手术经验的学生在使用该训练系统培训后,完成任务的时间均显著缩短(P<0.05)。本研究设计的训练器系统符合人因工程学,对于熟悉腹腔镜手术器械的使用,提高多孔和单孔手术操作能力有显著的训练效果。
- 宋成利王贤玲吕坤勇李显达赵雪松
- 关键词：腹腔镜手术医疗器械
