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Performance of novel 3D printing tools in removing coronary-artery calcification tissue

Bio-Design and Manufacturing 2023年第4期6卷 390-404页

作者： chuhang gao Zhaoju Zhu Zirui Huang Liujing Chen Lihong Lu Mingcheng Fang Yao Liu Bingwei He College of Mechanical Engineering and Automation Fuzhou UniversityFuzhou 350001China Fujian Engineering Research Center of Joint Intelligent Medical Engineering Fuzhou 350001China Maynooth International Engineering College Fuzhou UniversityFuzhou 350001China Shengli Clinical Medical College of Fujian Medical University Fuzhou 350001China Department of Cardiology Fujian Provincial HospitalFuzhou 350001China Advanced Manufacturing Technology of Shanxi Key Lab North UniversityTaiyuan 030051China

Rotational atherectomy is an effective treatment for severe vascular calcification obstruction,and relies on high-speed grinding(typically 130,000–210,000 r/min)with miniature grinding tools to remove calcified tissue and restore blood ***,reports of intraoperative complications are common because of the grinding force,temperature,and debris directly acting on the body during the grinding process,which can easily cause damage to *** this study,three novel grinding tools were designed and fabricated and a series of experiments have been conducted to analyze the effects of tool geometry and parameters on grinding performance,that is,force,temperature,and specimen surface *** results show that these tools can effectively remove simulated calcified tissue and that they have two motions,rotation and revolution,in the *** higher rotational speeds,grinding force and temperature increase noticeably,while the amount of debris decreases *** addition,by observing the surface morphology of the specimens,we concluded that the material removal rate per unit time is influenced by both rotational speed and tool geometry,and that high rotational speed and a rough tool surface can improve the material removal rate efficiently.

关键词： Rotational atherectomy Grinding tool Grinding performance Parameter analysis

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侧脑室穿刺术的力反馈仿真

引用

福州大学学报（自然科学版） 2022年第6期50卷 826-832页

作者：朱兆聚高楚航施家峰陈刘晶刘宇清何炳蔚福州大学机械工程及自动化学院福建省智慧医工联合工程研究中心福建福州350108 福建省立医院福建福州350001

针对侧脑室训练模型缺乏的问题,提出一种适用于侧脑室穿刺术的虚拟手术培训系统.将软组织与穿刺针交互过程产生的力分为3种,以模拟穿刺力的层次感,从而极大程度上还原穿刺手感.特别地,在形变力分析中构建软组织形变模型,并提出形变模型... 详细信息

针对侧脑室训练模型缺乏的问题,提出一种适用于侧脑室穿刺术的虚拟手术培训系统.将软组织与穿刺针交互过程产生的力分为3种,以模拟穿刺力的层次感,从而极大程度上还原穿刺手感.特别地,在形变力分析中构建软组织形变模型,并提出形变模型参数的转化方法.在3种力的基础上,提出穿刺力的力反馈计算模型,结合力反馈设备将其应用于侧脑室穿刺术中.选猪脑组织进行穿刺力实验,结果表明,猪脑穿刺的穿刺力与虚拟穿刺穿刺力间的最大差值为17.25 mN(<20 mN),力的两次突变以及变化趋势具有较高的一致性,能够最大程度上接近真实手术手感.

关键词：侧脑室穿刺力反馈技术虚拟手术增强现实

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