• شماره ركورد
    28683
  • پديد آورنده

    محمد صابرجهرمي

  • عنوان
    بهينه‌سازي طراحي و ساخت ابزار چاقوي برش فراصوتي در جراحي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي مكانيك
  • سال تحصيل
    1399
  • تاريخ دفاع
    1402/3/12
  • استاد راهنما
    رضوان عابديني
  • دانشكده
    مهندسي مكانيك
  • چكيده
    استفاده از روش‌ها و ابزار سنتي در جراحي پزشكي باعث بروز صدمات زيادي به خود بافت و همچنين بافت‌هاي اطراف مي‌گردد و زمان ترميم بافت و بهبودي بيمار را افزايش مي‌دهد. استفاده از تجهيزات فراصوت نوين مانند چاقوهاي جراحي فراصوت به دليل مزاياي متعددي كه دارند، گسترش قابل توجهي پيدا كرده است. از جمله اين مزايا مي‌توان به آسيب كمتر به بافت، بهبودي سريع‌تر و راحت‌تر شدن كار جراح اشاره كرد. هدف از انجام اين پژوهش ساخت مجموعه ارتعاشي مناسب براي چاقوي جراحي فراصوتي مي‌باشد. اين بخش از سه جزء ترنسديوسر، بوستر و هورن تشكيل شده است. در كل دو ترنسديوسر، دو بوستر و دو هورن طراحي و ساخته شده‌اند به طوريكه بتوان چهار ابزار جراحي فراصوتي را ساخت. براي مدلسازي رفتار ارتعاشي از روش اجزاء محدود در نرم افزار ANSYS Workbench و از روش پاسخ صفحه‌اي براي بهينه‌سازي طراحي استفاده شده است. ابزار جراحي فراصوتي براي فركانس رزونانس 55.5 كيلوهرتز طراحي شده‌ و ارتعاش بايد در آن‌ها به نحوي باشد كه دامنه جابه‌جايي در حدود 40 ميكرون در انتهاي نوك ابزار قابل دستيابي باشد. براي ارزيابي چهار ابزار جراحي ساخته، از آزمون امپدانسي و تحليل هارمونيك بهره برده شده است. تفاوت ابزار طراحي شده در ابعاد آن‌ها بود. ترنسديوسر 1 از پيزوالكتريك با قطر بيروني 25 ميليمتر و در ترنسديوسر 2 از پيزو الكتريك با قطر بيروني 16 ميليمتر استفاده شده است. با توجه ارزيابي‌هاي صورت گرفته ابزار جراحي كه با ترنسديوسر 1 ساخته شده‌اند، خواص هارمونيك (دامنه جابه‌جايي) و الكترومكانيكال (ضريب كيفيت مكانيكي) بهتري از خود نشان مي‌دهند و براي استفاده در چاقوي جراحي فراصوت مناسب‌تر مي‌باشند.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1402/06/21
  • عنوان به انگليسي
    Design Optimization and Fabrication of an Ultrasonic Scalpel
  • تاريخ بهره برداري
    6/1/2024 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    محمد صابرجهرمي

  • چكيده به لاتين
    Using traditional methods and tools in medical surgery causes significant damage to the tissue itself and surrounding tissues, increasing the tissue repair time and patient recovery. The use of modern ultrasonic equipment, such as ultrasonic surgical scalpels, has gained considerable attention due to their numerous benefits. Some of these advantages include less damage to tissue, faster recovery and making the surgeon's job easier. The aim of this research is to construct a suitable vibrational set for an ultrasonic surgical scalpel. Ultrasonic surgical scalpel consists of three parts: a transducer, a booster, and a horn. In total, two transducers, two boosters, and two horns have been designed and constructed so that four ultrasonic surgical tools can be made. The finite element method in ANSYS Workbench software and the response surface method have been used for modeling the vibrational behavior and optimizing the design. The ultrasonic surgical tool has been designed for a resonance frequency of 55.5 kHz, and the vibration should be such that a displacement amplitude of about 40 microns can be achieved at the tip of the tool. To eva‎luate the constructed surgical tools, impedance testing and harmonic analysis have been used. The difference between the designed tools is their dimensions. Piezoelectric rings with an outer diameter of 16 millimeters and 25 millimeters were used for transducer 1 and transducer 2, respectively. According to the eva‎luations, the surgical tools made with transducer 1, demonstrate better harmonic (displacement amplitude) and electromechanical (mechanical quality factor) properties and are more suitable for use in ultrasonic surgical scalpels.
  • كليدواژه هاي فارسي
    ابزار برش جراحي فراصوتي , روش اجزاء محدود، بهينه‌سازي , آزمون امپدانسي , تحليل هارمونيك
  • كليدواژه هاي لاتين
    Ultrasonic Scalpel , Finite Element Method , Optimization , Impedance test , Harmonic Analysis
  • Author
    Mohammad SaberJahromi
  • SuperVisor
    Rezvan Abedini