多孔腔镜手术机器人手术器械风险评估及可靠性分析

作     者：周祁杰 张湘 叶志鹏 王进贤 罗刚银 朱嘉伟 李亚球 李建民 王炳强 ZHOU Qijie;ZHANG Xiang;YE Zhipeng;WANG Jinxian;LUO Gangyin;ZHU Jiawei;LI Yaqiu;LI Jianmin;WANG Bingqiang

作者机构：工业和信息化部电子第五研究所广东广州511370 有源医疗器械质量可靠性控制与评价重点实验室广东广州511370 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215163 天津大学机械工程学院天津300100 山东威高手术机器人有限公司山东威海264200 

基　　金：广东省药品监督管理局科技创新项目(2021ZDB10)资助 

出 版 物：《电子产品可靠性与环境试验》 (Electronic Product Reliability and Environmental Testing)

年 卷 期：2024年第42卷第2期

页      码：55-62页

摘      要：多孔腔镜手术机器人是用于开展腹腔微创手术的机器人系统,其中手术器械是与患者身体直接接触的部分,因此其重要度、安全要求极高。同时,因手术器械具有构型复杂、装配工序多等特点,其风险评估和可靠性研究一直是行业内一个难以解决的问题。首先,借助故障模式与影响分析(FMEA)工具,对某款典型手术器械进行了风险分析。其结果表明,机构钢丝-滑轮结构故障发生率较高且危害较大。其次,通过设计钢丝-滑轮结构寿命试验对比分析了不同材质和结构钢丝绳的寿命。试验结果表明,用钨制作的8×19+7×7结构钢丝绳具有最高的使用寿命。然后,通过拟合预紧力与疲劳寿命映射关系,获得钢丝-滑轮机构的疲劳寿命曲线。最后,通过对钨钢丝绳试验结果进行可靠性分析,可求得其疲劳寿命P-S-N曲线图,为钢丝绳使用期限评价和后续风险控制提供了一定的指导。

主 题 词：手术器械 风险评估 可靠性分析 故障模式与影响分析 疲劳寿命 

学科分类：07[理学] 080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 070104[070104] 0802[工学-机械学] 0701[理学-数学类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1672-5468.2024.02.010

馆 藏 号：203127775...