设计和分析磁性定和电缆驱动的手术子,用于最少的侵入性手术
Jingwu Li1,2, Yingtian Li2, Zhongqing Sun2
1State Key Laboratory of Mechanics and Control for Aerospace Structures, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China.
Micromachines
|October 29, 2025
概括
这项研究引入了新的磁性和电缆驱动的手术. 这种设计允许更小的操纵器尺寸,提高灵活性和仪器协调在微创手术.
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
- 最少侵入性的手术
背景情况:
- 传统的磁性手术仪器通常使用关节附近的微电机,增加操纵器的大小.
- 这种尺寸增加可能会限制手术过程中的灵活性和仪器协调.
研究的目的:
- 设计和评估一种新的磁性和电缆驱动的手术.
- 为了克服传统的微电机驱动手术仪器的尺寸限制.
- 为了提高操纵器的灵活性和仪器协调.
主要方法:
- 设计了一个手术子,将微型电机与操纵器分开,使用电缆进行运动和力传输.
- 整合了更大的电机 (8毫米直径),同时保持了一个紧的操纵器 (10毫米直径).
- 进行了磁吸引实验,以测量不同腹部皮肤厚度的力.
- 进行了ex vivo实验,以验证原型的实用性.
主要成果:
- 尽管使用更大的8毫米电机,但实现了10毫米的紧操纵器直径.
- 在距离20毫米处测量了5.86N的磁力.
- 确定最大垂直负载能力为5.13N.
- 通过体外试验证明了原型的实用性.
结论:
- 磁性和电缆驱动的设计成功地减少了操纵器的大小.
- 这种方法提高了手术仪器的灵活性和协调.
- 开发的子显示出改善最少侵入性的外科手术程序的前景.
