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Needle Deflection during Insertion into Soft Tissue Based on Virtual Spring Model

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  • 발행기관
    보안공학연구지원센터(IJMUE) 바로가기
  • 간행물
    International Journal of Multimedia and Ubiquitous Engineering SCOPUS 바로가기
  • 통권
    Vol.10 No.1 (2015.01)바로가기
  • 페이지
    pp.209-218
  • 저자
    Haiyan Du, Yongde Zhang, Jingang Jiang, Yanjiang Zhao
  • 언어
    영어(ENG)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A239286

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원문정보

초록

영어
Needle insertion is the most common procedure of minimally invasive interventions. During insertion into a soft tissue, the needle with bevel tip can deflect due to the asymmetric forces acting on the tip of the needle. In this paper, a mechanics-based model is developed to predict the needle deflection. In the model, the needle is considered as a cantilever beam supported by a series of nonlinear springs each of which has stiffness different from each other. The value of stiffness can be calculated by cutting force acting on the needle tip. Based on the model and the analysis of cutting force and friction force, Rayleigh-Ritz method is used to estimate the amount of needle deflection. Experiment shows that the simulation model can accurately predict the deflection of the bevel-tipped needle.

목차

Abstract
 1. Introduction
 2. Needle-tissue Interaction Forces
  2.1. Cutting Force on the Needle Tip
  2.2. Friction Force along Needle Shaft
 3. Model of Needle-tissue Interaction
 4. Methods
  4.1. Rayleigh-Ritz Method
  4.2. Realization of Rayleigh-Ritz Method
 5. Experiments and Results
 Acknowledgements
 References

키워드

Needle deflection Soft tissue Cantilever beam model Rayleigh-Ritz method Nonlinear spring

저자

  • Haiyan Du [ Intelligent Machine Institute, Harbin University of Science and Technology, China ]
  • Yongde Zhang [ Intelligent Machine Institute, Harbin University of Science and Technology, China ]
  • Jingang Jiang [ Intelligent Machine Institute, Harbin University of Science and Technology, China ]
  • Yanjiang Zhao [ Intelligent Machine Institute, Harbin University of Science and Technology, China ]

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    보안공학연구지원센터(IJMUE) [Science & Engineering Research Support Center, Republic of Korea(IJMUE)]
  • 설립연도
    2006
  • 분야
    공학>컴퓨터학
  • 소개
    1. 보안공학에 대한 각종 조사 및 연구 2. 보안공학에 대한 응용기술 연구 및 발표 3. 보안공학에 관한 각종 학술 발표회 및 전시회 개최 4. 보안공학 기술의 상호 협조 및 정보교환 5. 보안공학에 관한 표준화 사업 및 규격의 제정 6. 보안공학에 관한 산학연 협동의 증진 7. 국제적 학술 교류 및 기술 협력 8. 보안공학에 관한 논문지 발간 9. 기타 본 회 목적 달성에 필요한 사업

간행물

  • 간행물명
    International Journal of Multimedia and Ubiquitous Engineering
  • 간기
    월간
  • pISSN
    1975-0080
  • 수록기간
    2008~2016
  • 등재여부
    SCOPUS
  • 십진분류
    KDC 505 DDC 605

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