旋转生物启发骨髓活检针设计的最佳配置的内分析:一种ANN方法

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 医疗器械设计 医疗器械设计
• 计算力学 计算力学 计算力学

背景情况:

• 医疗针的旋转运动增强了组织切割,减少了力,改善了结果.
• 骨髓活检 (BMB) 程序可以通过改进的针设计来优化.
• 生物启发的针头提供了潜在的,更少的侵入性和更有效的活检.

研究的目的:

• 分析六个关键因素对BMB插入和提取力的影响.
• 开发一种人工智能工具,用于选择生物灵感的刺活检针的最佳设计参数.
• 为人工智能工具创建一个高效的图形用户界面 (GUI).

主要方法:

• 利用塔古奇的L32直角阵列进行实验设计.
• 采用了数字模拟,使用人脊的3D有限元素 (FE) 模型.
• 评估了单向和双向旋转生物灵感BMB针的切削力.

主要成果:

• 开发了一个人工智能工具,对活检针设计参数的预测准确度超过98%.
• 与Abaqus相比,人工智能工具的效率明显更高.
• 确定了影响BMB插入和提取力的关键因素.

结论:

• 人工智能工具有助于为生物灵感活检针选择安全有效的设计参数.
• 开发的工具有助于研究人员和临床医生推进环保医疗器械开发.
• 这一创新简化了下一代活检针的设计过程.