dc.contributor.advisor | Bjugstad, Nils | |
dc.contributor.author | Alamoudi, Khaled | |
dc.date.accessioned | 2016-08-30T11:15:34Z | |
dc.date.available | 2016-08-30T11:15:34Z | |
dc.date.issued | 2016-08-30 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11250/2402765 | |
dc.description.abstract | Dagens kateterbaserte instrumenter krever erfaring som tar lang tid å mestre. Denne
vanskelighetsgraden ved utførelse av minimal invasive prosedyrer skyldes begrenset
manøvrerbarhet ved instrumentet. I tidligere gradsoppgave skrevet av Sletmoen og
Hodneland, har det blitt utviklet et konsept for nøyaktig posisjonering av katetre i det
kardiovaskulære systemet.
Deres arbeid resulterte i et kateterkonsept som kan oppnå en «S» form. Dette vil være
mulig ved at kateteret kan forlenges, bøyes og roteres. Dette arbeidet dannet grunnlaget
for denne gradsoppgaven, som resulterer i en skalert prototype.
Hovedmålet for denne masteroppgaven har vært å utvikle en skalert prototype med fokus
på distalenden, og øking av manøvrerbarhet. Dette skal oppnås ved å tilføre distalenden
evnen til å rotere, forlenges og bøyes. Det blir generert flere konsepter for rotasjonsmekanismen
og forlengelsesmekanismen. Genereringen av konsepter for defleksjonsmekanismen
vil bli utredet i del 2 skrevet av Dharun Sehjpal. Ved hjelp av Pugh’s
seleksjonsmatrise, blir de to beste konseptene tatt med videre i en ekstern spørreundersøkelse.
I den eksterne spørreundersøkelsen blir de beste løsningene fra denne og
tidligere grad rangert opp imot hverandre. På grunnlag av denne undersøkelsen blir det
beste konseptet for hver mekanisme tatt med videre til prototypstadiet. I denne
gradsoppgaven ble rotasjonskonseptet og defleksjonskonseptet fra tidligere masteroppgave
brukt videre i denne mastergraden. Foreslått konsept for forlengelse fra tidligere
arbeid, ble ikke tatt med videre. Konseptet er forut for sin tid og foreslått materiale finnes
ikke per dags dato. Konseptet vil trolig være ustabilt og lite nøyaktig. Dette vil gå utover
sikkerheten på kateteret og det vil være uakseptabelt. Dermed ble et mekanisk konsept
generert i denne graden tatt med videre.
Under oppbyggingen av prototypen, ble noen deler printet ved hjelp av en 3D printer,
imens andre deler måtte kjøpes inn. Tilvirkning av deler til prototypen var tidskrevende
og var i stor grad preget av re-design. Denne prosessen genererte flere versjoner av
rotasjonsmekanismen og forlengelsesmekanismen. For hver justering ble mekanismene
forbedret. Med noe veiledning fra erfarne fagfolk ble prototypen ferdigstilt og de forskjellige
mekanismene ble testet ut. Testene var simple og bestod av å operere de
forskjellige mekanismene hver for seg.
Ut ifra testene kom det frem hvilke mekanismer fungerte bedre enn andre og hvilken
forbedringspunkter fantes.
Prototypeutvikling av hjertekateter med fokus på distalenden og manøvrerbarhet – Del 1
Khaled Alamoudi III
Den skalerte prototypen er i 5:1 skala og er satt sammen av materialer som ikke oppfyller
industristandarden.
Den ferdigstilte prototypen endte i en skalert prototype med evnen til å forlenges med 10
cm, bøyes ca. 90 grader i ønsket retning og rotere 380 grader. Rotasjonen oppnås ved å
dra vekselsvis i styretråder. Forlengelsen oppnås ved å rotere på rotasjonsskruen i
kontrollenheten. Den totale lengden av prototypen i utstakt posisjon ble 166 cm. Denne
prototypen vil ikke ha samme oppbygging som et endelig hjertekateter. Dette skyldes
mangel på materialer i 5:1 skala som følger industristandarden. Denne prototypen virker
mer som en metode å teste de forskjellige konseptene på før videre utvikling gjennomføres.
De negative sidene med prototypen skyldes friksjon mellom kontakt-flatene. Dette
problemet kommer tydeligere frem dersom prototypen ikke holdes rett. Det positive med
prototypen er at de forskjellige mekanismene virker til en viss grad og et forbedringspotensial
er tilstede. Denne prototypen danner et godt grunnlag for videre utvikling av en
mindre prototype med materialer som følger industristandarden. | nb_NO |
dc.description.abstract | Today’s catheter based instruments requires experience that takes a long time to master
for cardiologists. This difficulty in performing minimally invasive procedures, is due to
limited manoeuvrability of the catheter. In the previous thesis written by Sletmoen and
Hodneland, there was developed a concept for a more accurate positioning of catheters in
the cardiovascular system.
Their work resulted in a catheter concept that can achieve an “S” shape. This will be
possible by adding the ability of deflection, elongation and rotation to the catheter. The
work done in their thesis, formed the basis of this master thesis that resulted in a scaled
prototype.
The main objective of this thesis has been to develop a scaled prototype, with focus on the
distal end, and how to increase manoeuvrability. This will be achieved by supplying the
distal end the ability to rotate, elongate, and deflect. Multiple concepts where generated
for the rotational mechanism and the elongation mechanism. Concepts for the deflection
mechanism will be explored in part 2 by Dharun Sehjpal. Using Pugh’s selection matrix,
the two best concepts where brought forward and used in an external survey. The
external survey contains the best concept solutions from this and the previous thesis.
These concepts where rated against each other. The best concept for each mechanism is
carried over to the prototype stage. The concepts for rotation and deflection from the
previous thesis is used in the prototype. The proposed concept for elongation from
previous work, was not taken further. The concept is ahead of its time and proposed
material does not currently exist. The concept is likely to be unstable and not accurate due
to its design. This will compromise the safety of the catheter, which is unacceptable. Thus
the generated concept for elongation in this thesis is chosen for the prototype.
During reconstruction of the prototype, some parts were printed using a 3D printer.
Meanwhile other parts were purchased. The manufacturing process of part was time
consuming and was largely influenced by the continuous re-design. This process
generated several versions of the rotational mechanism and the elongation mechanism.
For each adjustment the mechanisms were improved. With some guidance from
experienced professionals at NMBU, the prototype was completed and the various
mechanisms were tested. The tests were simple and consisted of operating the various
mechanisms separately.
Prototypeutvikling av hjertekateter med fokus på distalenden og manøvrerbarhet – Del 1
Khaled Alamoudi V
The tests revealed that one mechanisms worked better than the other and the potential
for improvement exists. The scaled prototype is in 5:1 scale and is composed of materials
that do not meet the industry standard.
The finished prototype ended in a scaled prototype with the ability to be extended 10 cm,
deflect approximately 90 degrees in any direction and rotate 380 degrees. The rotation is
achieved by pulling alternately on the control cords. The extension is achieved by rotating
the rotary screw on the controller.
The total length of the prototype at full elongation is at 166 cm. This prototype will not
have the same structure as a final heart catheter. This is due to shortage of materials in
5:1 scale that stands up to industry standard. This prototype seems more suited as a
method to test the different concepts before further development is carried out. The
negative aspects of the prototype are due to friction between the contact surfaces. This
problem is more pronounced as the prototype is not kept straight. The positive side of the
prototype is that the different mechanisms operate to a certain extent potential for
improvement exists. This prototype provides a good basis for further development of a
smaller prototype with materials that comply with industry standards. | nb_NO |
dc.language.iso | nob | nb_NO |
dc.publisher | Norwegian University of Life Sciences, Ås | |
dc.subject | Produktutvikling | nb_NO |
dc.subject | Medisin | nb_NO |
dc.subject | Teknologi | nb_NO |
dc.title | Prototypeutvikling av hjertekateter med fokus på distalenden og manøvrerbarhet - Del 1 | nb_NO |
dc.title.alternative | Prototype Development of Heart Catheter with Focus on the Distal End and Manoeuvrability - Part 1 | nb_NO |
dc.type | Master thesis | nb_NO |
dc.subject.nsi | VDP::Technology: 500 | nb_NO |
dc.subject.nsi | VDP::Medical disciplines: 700 | nb_NO |
dc.source.pagenumber | 128 | nb_NO |
dc.description.localcode | M-MPP | nb_NO |