微创机器人外科及触觉感知国家自然科学基金课题 微创外科(MIS)与开放外科手术相比，具有切口小、疼痛轻、出血少和恢复快等优点，广泛应用于胸腹、脊柱、心血管和泌尿外科等领域 微创机器人外科(MIRS)由机器人替代医生操控手术器械，克服医生人为因素带来的风险，提高手术的安全性和灵巧性，改善手术精度和质量 触觉力信息缺失导致过大的操作力和器官组织创伤，是当前微创机器人外科面临的共同问题。项目利用光纤技术，研究微型触觉力传感器及其在器官组织类型和边界鉴定、机器人反馈控制应用中涉及到的一系列挑战性问题。获得的相关理论与技术，有望消除触觉缺失引起的手术风险，提高微创机器人外科手术的精度、稳定性和质量。

本项目与 X 线、超声和 CT 相比，MRI 具有分辨率高、 软组织对比度高、任意多方位成像、成像参数丰富和无 X 线辐射等优点，是目前最佳的影像引导神经微创治疗手段。 神经术中 MRI 微创治疗是目前世界上最先进的图像引导下微创治疗技术，具有定位精确、损伤小和治疗效果好等特点，而且术中还可以实时评价治疗效果，是任何其他常规手术所无法比拟的，神经磁共振治疗系统将发挥举足轻重的作用 。

心血管微创手术磁导航技术是指手术者通过计算机远程控制系统操作由两个半球形的永久磁体和推进系统组成的设备，利用磁场来引导导管行进的方向，从而对一系列复杂多变、危险系数大、常规介入手术方法失败的多种心脏病变进行介入治疗的一项新技术。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 心血管微创手术磁导航技术是指手术者通过计算机远程控制系统操作由两个半球形的永久磁体和推进系统组成的设备，利用磁场来引导导管行进的方向，从而对一系列复杂多变、危险系数大、常规介入手术方法失败的多种心脏病变进行介入治疗的一项新技术。国内外多项病例报告显示，该技术不仅能够减少术者和患者的X射线暴露时间，而且能够提高各种介入手术的成功率，扩大了介入手术的适应病症范围，同时减少了手术带来的负面影响及潜在的风险。 由于磁导航系统价格昂贵，一个配备有磁导航系统的电生理导管室的造价是常规电生理导管室的3倍左右，这是磁导航系统在国内普及遇到障碍的原因之一。此外，传统的磁导航技术中，实现一个磁场坐标的定位需要同时使用三个单轴磁场传感器，且传感器与计算机通过有线连接，这种方案限制了磁导航的定位精度，同时也增加了手术的难度。因此，如何对现有磁导航技术进行技术创新，使其成本降低的同时还能让手术更加精准，过程更加简单，是未来国内磁导航需要攻克的难题。 图1 单器件实现三维磁传感原理 图2 系统框图 三、技术优势 本成果提出的磁导航技术方案中，一个磁场传感器便可以实现三个方向的磁场感知，具有高的空间分辨率和集成度，极大地缩减附有传感器端的导管尺寸，同时利用无线传输技术使心脏微创介入手术变得更加简单。 性能指标 线性度范围：x方向：±20Oe，y方向：±20Oe ，z方向：±20Oe； 灵敏度：x方向：377V/A/T，y方向：345V/A/T ，z方向：625V/A/T； 线性度误差：x方向：2.3%，y方向：2.9% ，z方向：3.3%。 四、专家介绍 游龙，华中科技大学光学与电子信息学院教授，博士生导师，自旋电子器件及系统课题组组长。自2001年起一直从事自旋电子技术国际前沿课题包括磁记录、磁传感和磁逻辑等领域相关的物理、材料及器件研究。近五年来，面向国家重大需求和国际前沿，在非挥发性随机存储器、自旋神经形态器件、自旋逻辑计算电路、自旋信息安全芯片和磁场传感器等领域开创性地提出了多项重要的新技术概念和设计方案，尤其首次实现了使用单个器件对三维磁场的探测以及存储。相关成果以第一作者或通讯作者已在Nature Nanotechnology, Nature Electronics, Proceedings of National Academy of Science (PNAS), Nano letters等国际学术期刊发表40余篇学术论文。

1. 痛点问题 日常血压计主要是基于袖带充气式的血压计，该类型的血压计在测量时需要完全阻断动脉血流，经过1分钟左右的充放气时间，获取到收缩压与舒张压的信息。该方法存在的主要问题为：阻断动脉血流会导致人体不适，不能长时间进行血压监控；血压瞬时波动可能很剧烈，比如白大褂效应；在夜间、旅途或不方便主动测量的时候，无法监测血压；测量时间较长；测量设备不便携。此外，因为该方法获取的数据是瞬时的、单点的，难以分析血压在一天24小时中的节律变化，难以在血压异常的时候进行及时预警，从而很难降低心脑血管疾病或其并发症的发病风险，难以在第一时间通知病人自己、家属或医生进行干预或治疗。 2. 解决方案 本成果实现了在手腕处，通过多种脉搏波波形及其相位差测量血压。本成果不需要阻断动脉血流，更加舒适、无扰；测量点都集中在手腕处，可以集成到智能手环、手表上，测量设备便捷；其中算法通过对5-10秒的脉搏波波形进行分析就可以输出血压值，实时性更强，可以做到连续监测血压。 本成果的技术特点使得用户可以在夜晚、旅途或不方便主动测量血压的时候，自动监测血压变化；适合观测血压的24小时节律变化，或更长时间的变化趋势；通过提供更多数据，为疾病预防、诊断、治疗、用药提供更全面的参考信息，进而推动临床医学和日常连续血压监护的发展。

针对重大疾病建立无创快速检测新技术，按照目标分子设计、纳米自组装等 方法制备出选择性敏感材料，以可视化传感芯片与检测系统实现全新的非侵入式 肺癌早期筛查方式，克服了传统方法的弊端肺癌已是世界病死率第1位的恶性肿瘤，我国每年新增肺癌和患病人数将居 世界之首，肺癌是严重威胁人类生存的主要恶性肿瘤之一，其恶性程度高，预后 差。据不完全统计，每年全球肺癌新发病例为120万人，而中国是全球肺癌患 者最多的国家，在我国每年约有60万人死于肺癌，约80%的病人在诊断明确 后一年内死亡，总的5年生存率只有5-10%,临床上，早期诊断率每增加1%, 全球就有约76万人免于死亡，中国约有16万人可获得新生，可挽回数以10 亿计的损失。产品市场潜力上100亿元。

南昌北创科技发展有限公司坐落于江西省南昌市，是一家致力于智能图书馆软、硬件开发和技术服务的高新技术企业，集研发、生产、销售为一体，坚持以“智能化产品，苛刻化服务”为企业宗旨，多年发展，风雨兼程，服务网点已然遍及全国各企事业单位、大中小学校以及驻国外孔子学院图书馆等。发展至今，北创科技自主研发软件产品有：瑞天图书管理系统超强版、超值版、旗舰加强版、旗舰精简版以及标准版；通用汉语著者号自动生成系统、书目数据共享平台、图书信息OPAC检索系统等。在RFID智能图书馆方面，北创科技专注RFID智能图书馆一体化解决方案，更是研发出高频、超高频图书馆自助借还书机、电子标签转换系统等一系列rfid设备，开启了北创科技在行业中一直以技术创新领跑行业的征程。 相关产品均已通过第三方评测，并获得“国家3C认证”“计算机软件著作权登记证书”、“软件产品登记证书”等。

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进达在香港: 进达电子制品有限公司总部于1983年成立，位于商业繁荣的香港九龙。是一家集研发、生产、销售为一体的自产自销的专业电话机生产厂家，专门从事通信网络产品及电信终端产品的设计及制造，在香港及中国大陆均设有自己的研发和设计部门，可以配合及按要求进行OEM / ODM生产。产品都通过CE、FCC认证及各国PTT、ROHS的认可，主要出口欧美、意大利...等商业发达国家及周边发展中国家。 进达在中国 深圳: 创亿进达科技有限公司是香港进达电子制品有限公司在国内的分公司， 工厂坐落在商业同样繁荣的大都市----深圳国际机场附近，占地面积约18500m2，雇有员工600余人，拥有自己的生产团队，具有完善的生产管理体系，月产量150000台/电话机，工厂拥有先进的生产设备和各类测试仪器：自动高速SMD贴片机(高效率的生产力)，PCB印刷机自动印刷锡浆(避免人工印刷的印锡不良)，波峰炉，PCBA ICT测试机(PCBA半成品测试)。从原材料采购，生产贴片到成品组装为一条龙生产，公司拥有高素质的生产员工，工作经验丰富的生产管理及质量管理人才和强大的技术支持团队，备有电子产品全线的组装设备,并设有开发中心,能为客户提供产品开发及产品优化服务。 公司主要生产教育及通讯相关的产品。 通讯产品主要包括：商务办公电话、酒店电话、有绳 / 无绳电话、ISDN电话、网络电话(VOIP电话)、网络电话交换机、数字移动电话机（CDMA / GSM有绳、无绳电话）、路由器等等; 教育产品主要包括：电磁交互式电子白板、红外线触控白板、无线书写板、学生互动反馈教学系统、教学一体机以及教学产品周边配套产品，是美国eInstruction品牌的生产商及国内授权经销商，其无线书写板及学生反馈系统可以与其它品牌的电子白板配套使用；产品特点为电子白板可兼容iPad/Android系统，经由Workspace教学软件连接到电子白板上使用；学生投标器所用的FLOW ( USB) 可用手机直接进行答题，开启新一代电子互动教学模式。  国内销售办事处--位于深圳市中心区(福田) 因公司发展需要及为适应国内外市场需求，进达电子于2010年底在深圳市福田区成立了国内办事处，加快发展业务特推出了适合政府会议、各机关、军事院校、大中小学、司法部门、医院、工程建筑等视频教学所用的交互式电子白板、红外线电子白板、无线书写板以及学生互动反馈系统。公司研发生产的电子白板以其优越的性能和良好的品质博得广大用户赞扬，在全球超过90个国家、500,000个教室中正广泛采用。

北京博创智联科技有限公司前身为北京博创兴盛科技有限公司，公司依托北京航空航天大学王田苗教授团队，集研发、生产和销售于一体，是国内专业提供嵌入式人工智能、人工智能机器人、物联网教学培训产品的供应商。 博创智联是国家高新技术企业，拥有嵌入式与机器人技术领域多项发明专利、实用新型专利和软件著作权。 博创智联是国内知名的嵌入式技术普及推广公司，先后与华为、百度、Intel、NXP、Wind River、Nokia、Qt、IAR等国际知名企业合作，成功地推广了他们的大学计划，在国内建立了上千个嵌入式人工智能、人工智能机器人、物联网实验室。 主营业务有：嵌入式人工智能教学系统及解决方案；人工智能机器人教学系统及解决方案；物联网教学系统及解决方案；嵌入式工程师技术培训、认证考试。