[00122489]腔镜微创器械设计技术与应用

本课题是在国家自然科学基金面上项目“基于多体系统理论的机器人辅助微创手术缝合运动映射”（50575162）、教育部高校博士点基金自然科学类课题（20030056030）以及企业合作课题“新型吻合器开发”支持下,围绕腔镜微创器械设计基础理论、关键技术、末端工具设计开展研究工作,以腔镜微创手术工具设计中尺度和灵活度为切入点,将旋量理论和微分流形理论与机器人学相结合,研究了微创器械丝传动布局及优化设计技术、多自由度变结构末端工具设计技术,并开发出拥有自主知识产权的样机和产品;联合研发了多功能成套微创吻合手术器械,达到腔镜微创手术临床要求,已经通过美国FDA、欧盟CE、国家GMP等药品监督管理局认证。 本课题共申请发明专利22项,其中已授权专利15项;在国际国内学术期刊和国际会议上发表科技论文19篇,其中SCI/EI收录16篇。培养毕业博士研究生/硕士研究生10名,目前参与本课题研究生11名。所开发的吻合术器械,实现的主要技术性能和指标如下。 （一）实现的主要技术性能 （1）精度保持性能：应用丝传动系统固丝机构,保证丝传动过程中始终处于张紧。 （2）组件连接方便性：用快换接口实现手术器械末端工具与基座连接,体积小,允许多工具末端兼容,快换效率高。 （3）智能识别能力：自动判断末端工具类型,并选择对应的控制方式。 （4）安全性：自动保险装置与吻合器中心丝杆连接并联动,确保间隙合格,击发正确,吻合正确。 （5）系统功能：可实施胃肠类腔镜微创吻合手术。 （二）实现的主要技术指标 （1）单次缝合时间：小于25s; （2）闭合长度（可选）：30mm/45mm/60mm; （3）闭合间隙（可选）和精度：1.5mm/2mm/2.5mm,误差＜0.2mm; （4）工具杆直径：12mm; （5）钛钉高度（可选）：2.5mm/3.5mm/4.8mm; （6）快换时间小于30s。