數(shù)控設(shè)備介紹和數(shù)控機(jī)床編程及加工

3DD數(shù)控立體定位儀臨床使用介紹

中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院影像診斷科趙燕風(fēng)2023-07-23產(chǎn)品名稱：數(shù)控立體定位儀TJ-3DD-A設(shè)備單位：北京易亨同基科技富地古醫(yī)藥研究所（北京）承擔(dān)臨床驗(yàn)證的醫(yī)療機(jī)構(gòu)：中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院背景CT引導(dǎo)下活檢和介入治療CT掃描分辨率高、對(duì)比度好，可清晰顯示病變大小、外形、位置，以及病變與周圍組織結(jié)構(gòu)的空間關(guān)系?？删_地確定進(jìn)針點(diǎn)、角度和深度，避免損傷血管、神經(jīng)和相鄰的重要器官，故CT可用于全身各部位介入技術(shù)的引導(dǎo)。研究背景目前CT引導(dǎo)下穿刺活檢和介入治療主要有3種引導(dǎo)方式：經(jīng)驗(yàn)法、瞬時(shí)CT透視法和PinPoint。這3種定位方法均存在一定的弊端研究背景經(jīng)驗(yàn)法：由CT掃描確定穿刺層面、穿刺點(diǎn)和穿刺深度，由操作醫(yī)師憑借經(jīng)驗(yàn)控制穿刺進(jìn)針的角度，這種方法受操作者水平影響較大，準(zhǔn)確性難以保證。測(cè)量夾角研究背景瞬時(shí)CT透視法：在CT透視的基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)進(jìn)針穿刺調(diào)整穿刺角度，此法雖然保證了穿刺的準(zhǔn)確性，但實(shí)時(shí)CT透視的X線射線劑量較大，對(duì)操作者（醫(yī)護(hù)人員）及受試者（患者）的損傷較大；而且能夠?qū)崿F(xiàn)瞬時(shí)CT透視法的CT機(jī)也較為昂貴。研究背景Pinpoint系統(tǒng)：由激光定位、重建三維圖像立體定位等組成。操作者與受檢者接受射線劑量小，激光定位系統(tǒng)，定位精準(zhǔn)，縮短整個(gè)操作時(shí)間。盡管Pinpoint系統(tǒng)有著諸多優(yōu)點(diǎn)，但目前其技術(shù)（知識(shí)產(chǎn)權(quán)）為國(guó)外公司所有，價(jià)格較為昂貴，國(guó)內(nèi)普及率不高。CT引導(dǎo)下穿刺中最大的難點(diǎn)是什么？穿刺的進(jìn)針角度數(shù)控立體定位儀正是解決穿刺角度的問(wèn)題數(shù)控立體定位儀TJ-3DD-A根據(jù)CT機(jī)定出的角度在定位儀操縱臺(tái)上確定相同的角度，指示定位儀的激光云臺(tái)發(fā)射出激光點(diǎn)，術(shù)者只要簡(jiǎn)單地根據(jù)兩點(diǎn)一線的原理，將活檢針或穿刺針的針尖刺在激光點(diǎn)上，針尾對(duì)準(zhǔn)激光點(diǎn)，保持激光的方向和角度將針經(jīng)皮刺入病變部位19°18°優(yōu)勢(shì)操作者與受檢者接受射線劑量小激光定位系統(tǒng)，角度定位精準(zhǔn)縮短整個(gè)操作時(shí)間該數(shù)控立體定位儀引導(dǎo)準(zhǔn)確性能否滿足臨床使用的要求臨床研究進(jìn)度2023年8月~10月方案討論與制定2023年11月通過(guò)醫(yī)科院腫瘤醫(yī)院倫理審查2023年12月~2023年3月設(shè)備安裝調(diào)試，人員培訓(xùn)，招募受試者2023年4月29日完成第一個(gè)受試者入組2023年4月~9月完成全部受試者入組2023年9月完成臨床驗(yàn)證報(bào)告臨床研究管理我院影像診斷科主任周純武主任醫(yī)師，擔(dān)任本次試驗(yàn)的總負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)試驗(yàn)中的對(duì)外溝通、協(xié)商、并且對(duì)本次的試驗(yàn)過(guò)程監(jiān)督；我院影像診斷科副主任趙心明主任醫(yī)師及CT室主任羅德紅主任醫(yī)師，主要負(fù)責(zé)本次試驗(yàn)的技術(shù)指導(dǎo)，疑難病例的會(huì)診及突發(fā)事件的處理；我院影像診斷科醫(yī)師趙燕風(fēng)，主要負(fù)責(zé)本次試驗(yàn)的實(shí)施和試驗(yàn)結(jié)果的記錄和試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)；我院影像診斷科醫(yī)師唐威，主要負(fù)責(zé)本次試驗(yàn)的實(shí)施和試驗(yàn)結(jié)果的復(fù)核；我院影像診斷科醫(yī)師孫偉、姜軍、趙世俊、葉楓，主要負(fù)責(zé)協(xié)助本次試驗(yàn)的實(shí)施；我院影像診斷科護(hù)士長(zhǎng)趙桂芝主管護(hù)師，主要負(fù)責(zé)本次試驗(yàn)中用到的醫(yī)療器械的管理和患者的護(hù)理；我院影像診斷科技術(shù)組組長(zhǎng)付曉偉主管技師，主要負(fù)責(zé)CT機(jī)的使用。臨床研究管理為了確保本次試驗(yàn)的真實(shí)性和有效性，北京易亨同基科技與富地古醫(yī)藥研究所（北京）共同委派了張素文對(duì)本次試驗(yàn)進(jìn)行全程監(jiān)督，確保試驗(yàn)的真實(shí)可靠。同時(shí)負(fù)責(zé)數(shù)控立體定位儀使用前的校準(zhǔn)工作。為確保受試者權(quán)益，在試驗(yàn)開(kāi)始前，已經(jīng)向中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院GCP中心倫理委員會(huì)提出試驗(yàn)申請(qǐng)，并獲得批準(zhǔn)。同時(shí)在每一位患者開(kāi)始試驗(yàn)前均簽署了知情同意書(shū)。試驗(yàn)過(guò)程中，使用GE公司的CT掃描機(jī)LightSpeedUltra，為保證試驗(yàn)質(zhì)量由GE工程師與我院影像診斷科設(shè)備工程師徐力共同完成CT機(jī)質(zhì)控和校準(zhǔn)。試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量影像資料儲(chǔ)存在銳珂公司的PACS系統(tǒng)，以便隨時(shí)調(diào)閱。試驗(yàn)過(guò)程中原始數(shù)據(jù)在病例報(bào)告表中記錄，并輸入EXCEL表格記錄，最終結(jié)果應(yīng)用采用SAS8.2統(tǒng)計(jì)軟件包完成統(tǒng)計(jì)分析。29°28°11°13°1°0°8°9°0°0°穿刺并發(fā)癥(1)穿刺的并發(fā)癥主要有出血、氣胸、感染、種植轉(zhuǎn)移。應(yīng)該指出的是：這些并發(fā)癥是穿刺本身所固有的，并不因?yàn)椴捎煤畏N穿刺方式而改變。本臨床試驗(yàn)儀器只是對(duì)醫(yī)師穿刺起方向、角度引導(dǎo)作用，并不能直接實(shí)施穿刺這個(gè)動(dòng)作，所以說(shuō)以上這些并發(fā)癥并不直接由本設(shè)備引起。穿刺并發(fā)癥(2)嚴(yán)重并發(fā)癥是指可能危及生命，需要住院治療的并發(fā)癥。所有37例均出現(xiàn)出血，但無(wú)一例出現(xiàn)嚴(yán)重出血。31例肺部病變穿刺患者中15例（48.4％）出現(xiàn)氣胸，與國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道相仿。沒(méi)有出現(xiàn)嚴(yán)重氣胸。結(jié)果分析本組穿刺成功率為100%，與總體成功率（95%）差異有顯著性（P=0.017），說(shuō)明使用本定位引導(dǎo)設(shè)備穿刺成功率要明顯好于既往總體水平。本次試驗(yàn)所有37個(gè)病例共穿刺109針，每針均準(zhǔn)確穿刺到達(dá)病灶，并且得出在該設(shè)備（數(shù)控立體定位儀）引導(dǎo)下穿刺角度的偏差范圍，即95%一致性區(qū)間為-2.67～+3.43度，偏差控制在十分小的范圍內(nèi)。偏差分析操作者的隨機(jī)誤差。患者的呼吸運(yùn)動(dòng)、心臟和血管的搏動(dòng)。系統(tǒng)誤差。偏差分析--操作者的隨機(jī)誤差通過(guò)訓(xùn)練術(shù)者，提高操作熟練程度可以減少操作者誤差。偏差分析--患者的呼吸運(yùn)動(dòng)、心臟和血管的搏動(dòng)訓(xùn)練患者呼吸配合可以減少因呼吸運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的誤差但當(dāng)病變貼鄰心臟及大血管時(shí)，由于心臟、血管搏動(dòng)產(chǎn)生的誤差是無(wú)法避免的。偏差分析--系統(tǒng)誤差本組數(shù)據(jù)的偏倚為0.39度，說(shuō)明系統(tǒng)向正方向有一定的偏倚，此屬于系統(tǒng)誤差，分析原因，考慮為穿刺針受自重的影響，向正方向偏移，計(jì)劃角度越大，實(shí)際角度偏移越多。與其他穿刺方法的比較（一）經(jīng)驗(yàn)法：是使用時(shí)間最長(zhǎng)，積累的經(jīng)驗(yàn)最多的的一種穿刺方法，現(xiàn)在絕大多數(shù)醫(yī)院均采用此種方法。立體定位：可以使初學(xué)者很容易掌握穿刺方法和技巧，有利于術(shù)者信心的確立。穿刺準(zhǔn)確性有了質(zhì)量控制。與其他穿刺方法的比較（二）瞬時(shí)CT透視法：所有方法中準(zhǔn)確性最高，但是設(shè)備貴，醫(yī)生、患者接受射線劑量都高。與其他穿刺方法的比較（三）PinPoint

：立體定位原理一樣，但使用受設(shè)備限制，應(yīng)用不廣。總結(jié)數(shù)控立體定位儀在CT引導(dǎo)下穿刺中定位引導(dǎo)準(zhǔn)確、可靠數(shù)控立體定位儀配合各型號(hào)CT掃描儀使用，均可獲得較好引導(dǎo)效果數(shù)控立體定位儀可以幫助醫(yī)生提高穿刺技能謝謝各位專家數(shù)控機(jī)床編程及加工機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)數(shù)控機(jī)床的加工程序編制，掌握編程的方法及技巧；將在計(jì)算機(jī)上用OpenSoftCNC軟件模擬顯示加工過(guò)程校驗(yàn)程序，然后在數(shù)控機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工；結(jié)合機(jī)械加工工藝，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化編程，提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理數(shù)控編程的目的；數(shù)控編程的內(nèi)容；編程步驟。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的基本原理所謂編程，就是把零件的圖形尺寸、工藝過(guò)程、工藝參數(shù)、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)以及刀具位移等內(nèi)容，按照數(shù)控機(jī)床的編程格式和能識(shí)別的語(yǔ)言記錄在程序單上的全過(guò)程。這樣編制的程序還必須按規(guī)定把程序單制備成控制介質(zhì)如程序紙帶、磁帶等，變成數(shù)控系統(tǒng)能讀懂的信息，再送入數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的CNC裝置對(duì)程序經(jīng)過(guò)處理之后，向機(jī)床各坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)發(fā)出指令信息，驅(qū)動(dòng)機(jī)床完成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的目的數(shù)控編程的基本原理①分析零件圖紙，確定加工工藝過(guò)程；②計(jì)算走刀軌跡，得出刀位數(shù)據(jù)；③編寫(xiě)零件加工程序；④制作控制介質(zhì)；⑤校對(duì)程序及首件試加工。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的內(nèi)容數(shù)控編程的基本原理機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)控編程的步驟零件圖紙分析零件圖紙制定工藝規(guī)程數(shù)學(xué)處理編寫(xiě)程序文件制作控制介質(zhì)程序校驗(yàn)及試切數(shù)控機(jī)床OpenSoftCNC軟件介紹OpenSoftCNC軟件包括數(shù)控車床模擬仿真和數(shù)控銑床模擬仿真系統(tǒng)，由軟件+標(biāo)準(zhǔn)硬件系統(tǒng)構(gòu)成，不要求專用硬件或運(yùn)動(dòng)控制卡，所有數(shù)控功能和邏輯控制功能均由軟件完成，操作界面由系統(tǒng)操作和機(jī)床控制兩大部分組成。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為例，軟件提供下列指令：以數(shù)控車床模擬仿真系統(tǒng)（OpenSoftCNC01T）組別指令功能編程格式模態(tài)

1G00快速線性移動(dòng)G00X(U)_Z(W)_√G01直線插補(bǔ)G01X(U)_Z(W)_√G02順時(shí)針圓弧插補(bǔ)G02I_K_X(U)_Z(W)_√G03逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)G03I_K_X(U)_Z(W)_√G32恒螺距公制螺紋插補(bǔ)G32X(U)_Z(W)_K_I_H√G33恒螺距英制螺紋插補(bǔ)G33X(U)_Z(W)_K_I_H√G27X軸返回程序零點(diǎn)G27

G28Z軸返回程序零點(diǎn)G28

G92定義絕對(duì)坐標(biāo)系G92X_Z_√2G04延時(shí)G04E_

3M00暫停M00

M02程序結(jié)束M02

4M03主軸正轉(zhuǎn)M03√M04主軸反轉(zhuǎn)M04√M05主軸停M05√5M08開(kāi)冷卻液M08√M09關(guān)冷卻液M09√

6M97程序跳轉(zhuǎn)M97P_

M98子程序調(diào)用M98P_L_

M99子程序返回M99

7M20自定義開(kāi)關(guān)1有效M20√M21自定義開(kāi)關(guān)1無(wú)效M21√8M22自定義開(kāi)關(guān)2有效M22√M23自定義開(kāi)關(guān)2無(wú)效M23√9S主軸轉(zhuǎn)速控制S00～S07；S0000～S9999√10T指定刀具T00～T05√11F指定速度F12～F4000√O(píng)penSoftCNC軟件介紹在程序管理界面下，可進(jìn)行有關(guān)數(shù)控加工程序文件的各種操作，如讀入程序、編輯修改及查錯(cuò)編譯等。每一個(gè)工件程序由若干個(gè)程序段組成；每一個(gè)程序段完成一個(gè)加工步驟；每一個(gè)程序指令有程序段號(hào)和若干個(gè)指令代碼組成，指令代碼在程序段中的位置可以是任意的，同組指令在同一程序段中不能重復(fù)使用；最后一個(gè)程序段由指令代碼M02作為程序結(jié)束標(biāo)志。機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心OpenSoftCNC軟件介紹

在運(yùn)行加工程序之前，必須通過(guò)參數(shù)設(shè)置對(duì)機(jī)床和刀具進(jìn)行調(diào)整，使其與加工要求相符，這樣才能正確地進(jìn)行加工或模擬加工。OpenSoftCNC軟件系統(tǒng)的參數(shù)主要有以下內(nèi)容：①基本設(shè)置設(shè)置可修改的基本參數(shù)。②刀具設(shè)置設(shè)置刀具編號(hào)、類型和刀具補(bǔ)償?shù)葏?shù)。③軸參設(shè)置設(shè)置和查看坐標(biāo)軸參數(shù)。④工件坐標(biāo)設(shè)置設(shè)置G54—G59等工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)坐標(biāo)。⑤PLC設(shè)置用于查看PLC緩沖區(qū)配置、PLC程