使用有限元分析和软组织的偏移跟踪控制来设计和评估形状记忆合金驱动的活性针
Sharad Raj Acharya1, Parsaoran Hutapea1
1Department of Mechanical Engineering, Temple University, Philadelphia, Pennsylvania, USA.
概括
这项研究引入了一个带有形状记忆合金驱动器的活性针,使得大尖端的偏移能够绕过障碍物. 这项创新通过允许精确的轨迹指导,提高了医疗程序的准确性.
科学领域:
- 医疗器械 医疗器械
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 传统的针头缺乏主动偏向能力,限制了复杂程序的准确性和有效性.
- 插入路径中的障碍物可能会破坏基于针的干预措施.
研究的目的:
- 设计和评估具有增强尖端偏移的活性针.
- 为了提高基于针的程序准确性和障碍物导航.
主要方法:
- 开发了一个使用形状记忆合金 (SMA) 执行器的活性针.
- 进行有限元模拟以优化设计.
- 在使用实时跟踪的组织模拟凝中评估了针曲.
主要成果:
- 达到显著的尖端偏斜 (50毫米在肝脏,39毫米在前列腺凝在150毫米深度).
- 获得了针曲的低仿真误差 (16.42%和12.62%).
- 在曲跟踪中证明了小根平均平方误差 (1.42-1.47毫米).
结论:
- 活跃的针显示了有效的大型尖端偏移,以绕过障碍物.
- 针可以准确地跟踪预先计划的轨迹,以最小的误差.
- 有限元分析有助于优化主动针设计和预测性能.
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