郑炬炬， 孙志峻， 闫 鹤， 杨建林， 郭 语， 钱 丰

（1.南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 南京，210016）

（2.金陵科技学院机电工程学院 南京，211169）

引 言

近年来，心脑血管的发病率不断增加，根据世界卫生组织调查，全球每年约有1 700 万人因患心脑血管疾病死亡，占所有死亡人数的29.2%，心脑血管疾病显然已经成为导致死亡的重大疾病之一［1］。微创血管介入手术因其创口小、愈合周期短及复发少等特点，已经成为心脑血管疾病的主要治疗手段［2］。

在目前的血管介入手术中，为了随时观察导丝和导管在人体血管中的位置，手术过程必须在X 射线照射下进行。医生只能身处X 射线环境中，一边递送或旋转导丝、导管，一边通过显示屏观察它们在血管中的位置。医生为了减少辐射，必须穿着沉重的铅服，长时间的手术会使医生疲劳，从而容易产生误操作［3］。医生即使穿上铅服，也不能完全避免被X 射线辐射［4］。在做手术的过程中，由于人手操作的精度较低，需要反复尝试才能将导丝、导管送到病灶处。微创血管介入手术经验要求高，医院中经验丰富的医生很少，并且医生需要长时间的培训才能具备操作导丝、导管的能力。

为了解决上述问题，国内外学者开展了微创血管介入手术主从控制机器人的研究。国外对这方面的研究开展较早，以色列海法心血管疾病研究院设计出了一种适用于心脏介入治疗的血管介入手术主从控制机器人系统——Remote navigation system［5］。美国的 Corindus 公司研发了 Corpath 200 血管介入手术机器人系统，并进行了人体实验［6］。……