肠道内窥镜活检机器人系统

摘要/Abstract

摘要：

基于肠道活检诊疗任务，设计了气囊钳位和活检机构，研制出肠道胶囊内窥镜机器人，完成了在肠道中的自主运动、视频检查和活检取样任务，并通过实验检测了肠道活检机器人系统的性能.结果表明：采用花瓣气囊能够减小容积，缩短打气时间，并使钳位力提高至1.56 N；所用活检钳的剪切力大于10 N，且活检过程可视、动作可重复；在无线供能条件下，所研制的系统运行稳定.

关键词: 肠道内窥镜, 机器人, 活检取样

Abstract:

Based on intestinal biopsy diagnosis demand, the gasbag anchoring mechanism and biospy mechanism were designed. The intestinal capsule endoscopy robot was developed which could move autonomously in the intestine and conduct video examination and biopsy. Experimental results show that the petals airbags can effectively increase the clamping force to 1.56 N, while reducing the volum. The shear force of biopsy forceps is greater than 10 N, which meets the requirements of visualization, and the biopsy motion is repeatable. With wireless power system, the system is stable and reliable.

Key words: intestinal endoscope, robot, biopsy

中图分类号:

陈雯雯，颜国正，王志武，刘华，姜萍萍. 肠道内窥镜活检机器人系统[J]. 上海交通大学学报（自然版）, 2014, 48(05): 674-678.

CHEN Wenwen,YAN Guozheng,WANG Zhiwu,LIU Hua,JIANG Pingping. Intestinal Biopsy Endoscopic Robot System

[J]. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2014, 48(05): 674-678.

参考文献

［1］Kencana A P, Rasouli M, Huynh V A, et al. An ingestible wireless capsule for treatment of obesity ［C］∥ Proceedings of the Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC). Buenos Aires: IEEE，2010: 963966.

［2］Lin L, Rasouli M, Kencana A P, et al. Capsule endoscopy——A mechatronics perspective ［J］. Frontiers of Mechanical Engineering, 2011, 6(1): 3339.

［3］Valdastri P, Simi M, Webster R J. Advanced technologies for gastrointestinal endoscopy ［J］. Annual Review of Biomedical Engineering, 2012, 14(1): 397429.

［4］Melmed G Y, Lo S K. Capsule endoscopy: Practical applications ［J］. Clinical Gastroenterology and Hepatology, 2005, 3(5): 411422.

［5］Kim G, Park S, Koo K, et al. Nickel micro spike for micro scale biopsy using LiGA process ［C］∥ Proceedings of the AIP Conference Proceedings. Daegu，Korea: AIP， 2007:1499.

［6］Kong K, Cha J, Jeon D, et al. A rotational micro biopsy device for the capsule endoscope ［C］∥ Proceedings of the Intelligent Robots and Systems. Edmonton: IEEE， 2005: 18391843.

［7］Simi M, Gerboni G, Menciassi A, et al. Magnetic mechanism for wireless capsule biopsy ［J］. J Med Devices, 2012, 6(1): 017611.

［8］Quirini M, Scapellato S, Valdastri P, et al. An approach to capsular endoscopy with active motion ［C］∥ Proceedings of the Engineering in Medicine and Biology Society. Lyon: IEEE， 2007: 28272830.

［9］Greenish S, Hayward V, Chial V, et al. Measurement, analysis, and display of haptic signals during surgical cutting ［J］. Presence: Teleoperators and Virtual Environments, 2002, 11(6): 626651.

［10］Gao P, Yan G Z, Wang Z W, et al. A robotic endoscope based on minimally invasive locomotion and wireless techniques for human colon ［J］. The International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery, 2011, 7(3): 256267.

［11］Gao P, Yan G Z, Wang Z W, et al. Microgroove cushion of robotic endoscope for active locomotion in the gastrointestinal tract ［J］. The International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery, 2012, 8(4): 398406.

［12］高鹏, 颜国正. 胃肠道无线内窥镜机器人系统［J］. 上海交通大学学报, 2012, 46（9）: 14111415.

GAO Peng, YAN Guozheng. Wireless endoscopic robot system applied in gastrointestinal tract ［J］. Journal of Shanghai Jiaotong Univestiy, 2012, 46(9): 14111415.

［13］陈雯雯, 颜国正, 高鹏, 等. 结肠诊疗微机器人控制系统的设计和实现［J］. 光学精密工程, 2012, 20(6): 12961302.

CHEN Wenwen, YAN Guozheng, GAO Peng, et al. Control system design of micro diagnosis and treating robot for colonoscopy［J］. Optics and Precision Engineering, 2012, 20(6): 12961302.

［14］贾智伟, 颜国正, 石煜, 等. 基于生物安全性的无线能量传输系统接收线圈优化设计［J］. 上海交通大学学报, 2012, 46(7): 11271131.

JIA Zhiwei, YAN Guozheng, SHI Yu, et al. Optimization design of transimitting coils in the wireless power transmission based on human tissue safety ［J］. Journal of Shanghai Jiaotong University, 2012, 46(7): 11271131.

编辑推荐 0

Metrics

阅读次数

全文

208

HTML			PDF

最新录用	在线预览	正式出版	最新录用	在线预览	正式出版
0	0	0	0	0	208

	来源	其他网站

	次数	208
	比例	100%

摘要

170

最新录用	在线预览	正式出版

0	0	170

	来源	其他网站

	次数	170
	比例	100%

[1]	李锦江, 向先波, 刘传, 杨少龙. 基于预设性能制导律的欠驱动AUV海底地形鲁棒时滞跟踪控制[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(7): 944-952.
[2]	姜俊豪, 陈刚. 驾驶机器人转向操纵的动态模型预测控制方法[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(5): 594-603.
[3]	乐健, 刘一春, 张华, 陈小奇. 基于失真信号滤波算法的送丝速度检测方法[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(10): 1334-1340.
[4]	王宇轩, 刘朝雨, 王江北, 费燕琼. 具有多地形运动能力的双模块软体机器人[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(10): 1388-1396.
[5]	丁显廷. 单细胞生命体的系统工作原理是什么？[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(Sup.1): 14-15.
[6]	李翠明, 王宁, 张晨. 基于改进遗传算法的光伏板清洁分级任务规划[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(9): 1169-1174.
[7]	吴利红, 封锡盛, 叶作霖, 李一平. 自主水下机器人强制自航下潜的类物理模拟[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(3): 290-296.
[8]	刘佳鹏, 王江北, 丁烨, 费燕琼. 晶格型模块化软体机器人自重构序列[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(2): 111-116.
[9]	张力文, 徐齐平, 刘锦阳. 软体尺蠖爬行机器人建模与仿真分析[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(2): 149-160.
[10]	齐东润, 陈刚. 无人驾驶机器人多目标模糊操纵策略[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(10): 1310-1319.
[11]	薛蓉蓉, 王志武, 颜国正, 庄浩宇. 肠道机器人获取的肠道图像降噪处理方法[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(10): 1303-1309.
[12]	刘文海，胡洁，王伟明. 基于完备抓取构型和多阶段网络的软体手抓取[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(5): 507-514.
[13]	张铁，吴圣和，蔡超. 基于浮动平台的机器人恒力控制研磨方法[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(5): 515-523.
[14]	李岳明，王小平，张军军，曹建，张英浩. 基于改进二次规划算法的X舵智能水下机器人控制分配[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(5): 524-531.
[15]	张铁, 肖蒙, 邹焱飚, 肖佳栋. 基于模糊迭代算法的曲面恒力跟踪[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(4): 344-351.