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面向人体狭窄空间的刚柔耦合手术机器人及其关键技术
本成果通过研究系列新型刚柔耦合手术机器人，辅助医生实现良好的人机交互及可视化灵巧操作，提高手术的安全性，应用于咽喉、胃部、脊柱、肺部等人体狭窄空间。研究的手术机器人及其相关技术可推广到其他人体自然腔道中环境下机器人辅助医生灵巧操作的微创手术。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
微创外科手术具有创口小、出血少、疼痛轻和术后恢复快等优势，目前正在由单孔和多孔手术向经自然腔道的内镜手术方向发展。在人体自然腔道的复杂狭窄空间下，机械臂和人体组织之间极易发生碰撞，导致机器人损坏或患者受到二次伤害。该成果通过研究系列新型刚柔耦合手术机器人，辅助医生实现良好的人机交互及可视化灵巧操作，提高手术的安全性，应用于咽喉、胃部、脊柱、肺部等人体狭窄空间。研究的手术机器人及其相关技术可推广到其他人体自然腔道中环境下机器人辅助医生灵巧操作的微创手术。与现有技术相比，该成果能够大幅提高手术操作的灵活性与安全性，拓展了现有手术机器人的应用范围，目前国际上尚未开发出成熟的产品，因此该成果具有广泛的市场应用前景。本成果在前期开发了手术机器人样机，并开展了尸体实验研究，取得了良好效果。
北京理工大学
2022-08-17
维肝——全球领先的肝癌前期疾病诊断和手术规划领航者
医生重建肝脏三维结构时间：1-2小时 ，效率低 无法自动计算肝体积和自动分段 无法满足临床需求。
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
刘凯
计算机与电子信息学院/电子信息
2020.9/2024.6
胡思蓉
国际学院/金融数学
2019.9/2023.6
黄康平
计算机与电子信息学院/电子信息
2021.9/2025.6
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
张学军
计算机与电子信息学院
教授
图像识别
四、项目简介
医生重建肝脏三维结构时间：1-2小时 ，效率低 无法自动计算肝体积和自动分段 无法满足临床需求。团队提出了肝脏诊断医疗辅助云平台新方案。我们有四大核心技术，第一是首创TPS与FFT结合进行肝脏硬度检测，肝脏采用cine-tagging网格标签，空域与频域相结合；第二是基于医学图像的多模态、多特征量的肝脏疾病检测方案，多模态、多特征量融合，有效提高检测准确率，肿瘤检测识别率行业领先高达97% ；第三是FPGA+边缘计算赋能CT数据腹部器官三维重建，建模时间从1-2小时降为1-2分钟；第四是首创 边缘差分检测算法，解决了纤维化肝脏难以快速精确建模的世界难题，建模精度世界领先。目前有发明专利 9项，国际发明专利1项，软著12项。我们与美国南加大、日本岐阜大学、德国布莱梅大学肝脏诊断领域国际知名专家就肝脏纤维化建模、CT数据肝脏器官分割等课题展开合作研究。2021年CSIG图像图形中国行 团队成员刘凯、曹欣燃与指导老师张学军教授同中国科学院蒋田仔、电子科技大学教授陈华富、吉林大学教授王世刚、南开大学教授程明明就“精准目标分割与识别”主题进行交流讨论。美国南加州大学凯克医学院腹部影像科放射学主任Vinay Duddalwar对本项目进行肯定和推荐。我们的肝脏纹理分析方法被RSNA北美放射学会评为“最佳肝硬化成像工具”。我们与6家国内外顶尖医疗院校进行产学研合作研究。
广西大学
2022-08-11
一种机器人球窝关节摩擦副的测试装置
本实用新型公开了一种机器人球窝关节摩擦副的测试装置.现有磨损试验机难以模拟机器人球窝关节摩擦副的真实磨损情况.本实用新型包括第一旋转轴,第二旋转轴,加载轴,关节窝夹具和关节头夹具;第二旋转轴和加载轴同轴,第一旋转轴与加载轴垂直.本实用新型通过关节窝夹具和关节头夹具在第一旋转轴,第二旋转轴以及加载轴上的不同组合固定方式,在同一套装置内完成球窝关节转动和摆动测试,通过灵敏电流计实现了在不破坏配对关系情况下,对磨损量的动态测量,测试结果准确性较高.
杭州电子科技大学
2021-05-06
一种齿轮与同步带式关节轴承试验装置
本实用新型公开了一种齿轮与同步带式关节轴承试验装置。电机输出轴经联轴器和一齿轮连接，两个齿轮相啮合，两个齿轮上均偏心地固定有圆柱销，两个滑动轴套分别套在两个圆柱销上并形成圆柱副；同步带的两端分别固定到两个滑动轴套上，同步带经过两个带轮，两个带轮分别与两根轴的一端同轴固定连接，轴的另一端分别与两个试验关节轴承的内圈过盈配合，试验关节轴承的外圈固定，试验关节轴承经控制油路与油缸固定连接。本实用新型能够同时对同批次的轴承进行试验，提高试验效率；或者对不同批次轴承的进行对比试验，试验装置的摆动频率范围宽，试验装置通用性好。
浙江大学
2021-04-13
类风湿性关节炎新靶点和治疗研究
揭示了阳离子聚合物的精确结与其核酸结合、毒性、抑制炎症、小动物体内分布的关系，从而选择最佳性能材料来有效抑制RA模型鼠的关节肿胀、滑膜增生和骨质破坏。通过引入PEG来调节嵌段共聚物纳米颗粒表面聚阳离子的密度，来研究颗粒电荷密度与毒性和疗效之间的关系（图4）。发现PEG的引入在降低表面电荷密度的同时，大大减弱细胞毒性，并能够增加纳米颗粒在大鼠模型关节处的积累和滞留时间，提高了材料抑制病症的效果。这项工作为清除cfDNA材料的结构设计提供了指导。该研究于2020年5月在国际材料综合学术期刊Advanced Functional Materials发表[4]。 该项目研究从临床RA病人获得样本，从分子和细胞层次揭示了cfDNA与RA的密切关系。进一步运用材料对这种非正常免疫反应的干预，达到抑制RA疾病发展的目的。为RA疾病的诊断和治疗提供一个非传统、颠覆性的新策略。
中山大学
2021-04-13
一种气动肌肉驱动的穿戴式肘关节康复训练装置
本发明公开了一种气动肌肉驱动的穿戴式肘关节康复训练装置，包括人工气动肌肉组件、上臂支撑组件、前臂支撑组件、肘部连接组件和摇杆滑块组件，其中气动肌肉组件用于提供驱动力；上臂支撑组件包括肩部护板、主支撑板、肘部护板和转盘，由此用于将驱动力继续传递；前臂支撑组件包括底板、小臂挡板和前臂板，并构成容纳前臂的接收腔；肘部连接组件包括第一滑板和第二滑板，共同构成肘部转动关节；摇杆滑块组件包括曲柄套、曲柄杆和滑块，由此完成驱动力由上臂支撑组件向前臂支撑组件的传输。通过本发明，可以提供便于穿戴、安全性高、具有人体工
华中科技大学
2021-04-14
治疗腰椎小关节紊乱综合征的药物组合物及腰托
本发明涉及治疗腰椎小关节紊乱综合征的药物组合物，属于医药领域。本发明药物组合物的活性成分是含有下述重量配比的原料制备而成：薄荷0.5～1份、干姜3～4份、肉桂3～5份。可以将本发明药物组合物制备为外用制剂，也可以置于腰托中，辅以加热装置和磁体发挥药疗、热疗、磁疗协同增效的作用。采用本发明药物组合物和腰托治疗腰椎小关节紊乱综合征具有止痛迅速，疗效显著的特点，为公众治疗腰椎小关节紊乱综合征提供了新的选择。
四川大学
2016-04-21
一种具有四个被动自由度的假肢踝关节
本发明公开了一种假肢踝关节，包括：调节杆，其一端与胫骨可相对移动地连接，另一端设置在脚底板上，用于胫骨和脚底板的连接；球铰，其包括球碗和可在该球碗内相对转动的球体，其中，该球体固定设置在调节杆中部，球碗通过球铰支架固定在脚底板上；回复组件，其包括套装在胫骨和球体之间的调节杆上的胫骨减震扭转弹簧，和固定在脚底板上且套在所述调节杆的下端的回复盘，踝关节的各向运动通过该组件提供回复力，实现踝关节自动回位。本发明利用球铰结构实现假肢踝关节的四个被动自由度，通过胫骨减震扭转弹簧及回复弹簧组为转动自由度提供回复
华中科技大学
2021-04-14
XM-111人体骨骼附关节韧带和肌肉起止点着色
XM-111人体骨骼附关节韧带和肌肉起止点着色模型
（带数字标识）
XM-111人体骨骼附关节韧带和肌肉起止点着色模型（带数字标识）显示男性全身骨骼的组成和形态外观、神经分支、脊椎动脉和腰椎间盘等，由男性全身散骨串制而成一整体骨架，成直立姿势，四肢大的关节部分均可活动，一侧骨骼依据解剖图谱用不同颜色油漆标识出肌肉起止点位置（带数字标识），另一侧为上下肢附关节韧带，头颅含可活动的下巴、可移动的头颅盖、骨缝线和三颗可取下的下牙，其中四肢骨和头颅骨可以灵活拆卸组装，整体固定在支架上，带底座，可灵活移动，共有164个部位数字指示标志及对应文字说明。
尺寸：自然大，高170cm
材质：PVC材料
上海欣曼科教设备有限公司
2021-08-23
国际首例 中国医生操控2500公里外机器人做手术
国际首例跨国机器人远程输尿管软镜手术动物试验近日在中国青岛与越南顺化之间开展。此次试验由天津大学医疗机器人与智能系统研究院、青岛大学附属医院、越南顺化市中央医院以及中国移动等多家单位联合完成。
北京日报
2023-07-15