腹腔镜手术器械运动空间测量与计算方法

作     者：吕坤勇 宋成利 张燕群 叶莎莎 王殊轶 LYU Kunyong;SONG Chengli;ZHANG Yanqun;YE Shasha;WANG Shuyi

作者机构：上海理工大学医疗器械与食品学院上海200093 

基　　金：国家自然科学基金(51175345) 上海市研究生创新基金(JWCXSL1301)资助 

出 版 物：《北京生物医学工程》 (Beijing Biomedical Engineering)

年 卷 期：2016年第35卷第2期

页      码：124-129,136页

摘      要：目的腹腔镜手术器械的运动分析是器械设计的重要指标,手术器械通过切口进入腹腔能到达的空间很大,然而器械实际操作中的运动幅度是有限的。本文测量模拟腹腔镜手术时器械的插入深度、偏转角度等参数,获得器械的实际运动空间。方法在腹腔镜手术训练系统上设置转移任务和缝合任务。采用双目视觉系统Micron Tracker捕捉每把器械上的标记点,获得标记点坐标以及相应的器械尖端坐标。通过数据处理,建立以操作平台为基准的坐标系,计算出器械的插入深度、偏转角度,最后获得器械运动空间的数学表达式。结果转移任务中左右器械运动空间基本对称,器械的插入深度约为154~240 mm,上下摆动的角度约为29°,左右摆动的角度约为30°。缝合任务中左右器械运动空间差距较大,右器械的摆动角度（上下45°,左右52.2°）明显比左器械大（上下27.7°,左右34.7°）。缝合任务中器械的运动空间比转移任务大。结论腹腔镜手术中器械的实际运动空间比器械所能到达的空间小。器械的实际运动空间受操作任务、插入点位置、左-右手等因素影响。本研究可用于传统腹腔镜手术的器械运动分析,也可为不同切口下器械的运动空间分析提供参考,并为新手术入路下的器械设计提供思路。

主 题 词：腹腔镜手术 手术器械 运动空间 双目视觉 

学科分类：0831[工学-公安技术类] 1002[医学-临床医学类] 100210[100210] 08[工学] 0836[0836] 10[医学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1002-3208.2016.02.03.

馆 藏 号：203367022...