醫(yī)學教育是非常重視實踐操作的，沒有臨床實踐就不能培養(yǎng)出合格的醫(yī)生?，F(xiàn)代醫(yī)學人才培養(yǎng)的瓶頸之一就是學生被迫遠離了臨床真實環(huán)境下的操作練習，特別是血管內(nèi)介入治療這種要求高精確度的手術(shù)技術(shù)。
為了配合用于介入手術(shù)培訓的血管介入手術(shù)模擬教學系統(tǒng)，自主開發(fā)了一套血管介入手術(shù)器械運動控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)⒔槿胧中g(shù)器械導絲的位移信號發(fā)送給上位機，準確描述上位機軟件系統(tǒng)中虛擬導絲的位移，實現(xiàn)同步運動。同時導絲受力反饋裝置的設(shè)計能夠模擬導絲在血管中運動時遇到的阻力，提供良好的手感，達到真實醫(yī)學培訓目的。
0引言
血管類疾病已經(jīng)成為嚴重威脅人類生命的疾病之一。目前放射介入療法對治療此類疾病效果明顯，針對傳統(tǒng)介入手術(shù)醫(yī)生的培訓無法經(jīng)常在臨床環(huán)境下進行的問題，國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)介入手術(shù)模擬教學系統(tǒng)用于手術(shù)培訓。血管介入治療模擬教學系統(tǒng)由介入手術(shù)器械運動控制系統(tǒng)和虛擬介入手術(shù)軟件系統(tǒng)組成，本課題主要對前者進行了研究，自主設(shè)計開發(fā)了一種血管介入手術(shù)器械運動控制系統(tǒng)。常見的血管介入手術(shù)器械有各種型號的導絲、導管、造影器、氣囊、支架等。由于導絲在引導導管進入血管和放置支架、球囊等手術(shù)器械中起著非常重要的作用，因此本文中論述的介入手術(shù)器械以導絲為例。系統(tǒng)由導絲位移信息采集裝置和導絲受力模擬裝置兩部分組成。
1導絲位移信息采集裝置
位移采集裝置的作用是在進行介入手術(shù)模擬時，能夠準確采集訓練者對導絲的推拉旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的導絲位移信息，然后單片機讀取位移信息處理后發(fā)送給上位機軟件系統(tǒng)。
1.1采集原理
采用光學傳感器可以進行無接觸式測量和采集信息，但是普通光學傳感器靈敏度較小，對采集物體的表面也有很高的要求，對小型精細物體如導管、導絲等的運動信息采集不夠精確，所以經(jīng)過對比，本文使用激光位移傳感器芯片ADNS-7530，進行無接觸式測量，測量精度、耐用性、靈活性等方面得到了很大的提高。
ADNS-7530工作示意圖如圖1所示。當有物體在鏡頭采集距離內(nèi)移動時，激光發(fā)射器VCSEL向物體表面發(fā)射激光，經(jīng)反射后由傳感器接收，通過光學原理獲取連續(xù)物體表面圖像，然后根據(jù)前后兩張圖像變化信息，自動計算出物體表面移動的方向和增量并存儲在內(nèi)部寄存器里。
