基于人体测量的腹腔镜手术器械的人因设计

doi:10.3969/j.issn.0258-8021.2015.01.017

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摘要本研究提出一种基于人体测量的腹腔镜手术器械手柄设计的方法。对12名志愿者进行了30项手部参数测量，并确定了8项与手柄参数化设计相关的手部参数。通过分层聚类分析将手部参数数据分为大小不同的三类，并根据分类结果将对应手部参数的志愿者分为相应的A、B和C三组进行人因评价实验。根据确定的各组器械手柄设计中的8项关键尺寸，通过对手部三维曲面重建模型的分析及优化，设计并加工完成了三款尺寸不同的腹腔镜器械手柄Ⅰ号、Ⅱ号和Ⅲ号原型。通过对比志愿者在使用设计原型与参照器械进行模拟腹腔镜训练任务过程中的指浅屈肌电的MVE%值、手腕和食指近指关节活动T%值、手部与器械手柄各接触点压力平均值F1、F2、F3，完成手柄的人因设计评价。实验数据表明，相比于参照器械，受试者在使用相对应器械设计原型时，肌电MVE%值、手腕关节活动T%值、手部和器械手柄接触各点压力平均值均有不同程度的减小。设计原型在整体上略优于参照器械，可能更加符合中国医生的手部需求，基本达到设计的目标。

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	张燕群王殊轶^* 王秉操

关键词 ：腹腔镜手术器械, 人因设计, 人体测量, 曲面重建

Key words： laparoscopic instruments ergonomics anthropometry surface reconstruction

基金资助:上海市教委科研创新项目（12Y2098）；上海理工大学国家级项目培育课题（13XGQ02）

引用本文:

张燕群王殊轶^* 王秉操. 基于人体测量的腹腔镜手术器械的人因设计[J]. 中国生物医学工程学报, 2015, 34(1): 119-123.
Zhou Xiaoqiang Liang Zhen^*Sui Jianfeng He Shan. The Ergonomic Design for Laparoscopic Instrument Handle. journal1, 2015, 34(1): 119-123.

链接本文:

http://cjbme.csbme.org/CN/ 10.3969/j.issn.0258-8021.2015.01.017 或 http://cjbme.csbme.org/CN/Y2015/V34/I1/119

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