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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
定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统
本发明提供了一种定制个体化人工全髋关节置换手术髋臼制备模板系统，包括髋臼定位导向板、深度控制钻头和有色深度指示棒，髋臼定位导向板包括：卵圆窝定位板，根据卵圆窝解剖形状贴附于卵圆窝上；臼底定位板，设置在卵圆窝定位板的外缘上，根据髋臼解剖形状贴附于髋臼软骨面上；深度导向筒，设置在臼底定位板上，对深度控制钻头进行导向及深度限制；深度控制钻头通过深度导向筒在髋臼上钻孔，深度控制钻头的体部设置有突出钻头的限深环，深度导向筒将限深环限制在深度导向筒的端部。有色深度指示棒长度和钻孔深度相同，插入孔内提示深度和方向的作用。本发明模板系统可获得理想髋臼假体安放位置，从而对髋臼假体进行精确安放，进而改善手术效果。
青岛大学
2021-04-13
一种飞机襟缝翼随动加载试验用旋转摆架
一种飞机襟缝翼随动加载试验用旋转摆架，包括作动器支撑架和带动所述作动器支撑架旋转的第一承架和第二承架，作动器支撑架上安装有位置调节作动器和加载试验作动器，第一承架和第二承架将所述作动器支撑架从下方和上方两个方向安装在旋转轴上，从而保证本装置能带动加载试验作动器旋转，并对飞机襟缝翼上的不同位置进行检测试验。
长沙理工大学
2021-01-12
一种用于串联安装 IGBT 的安装架及 IGBT 串联安装方法
本发明公开了一种用于串联安装 IGBT 的安装架及 IGBT 串联安 装方法，其中，用于串联安装 IGBT 的安装架为中空的正多边体，每 个侧面均沿竖直方向开有两道长圆孔作为 IGBT 安装槽； IGBT 固定于 散热片上，散热片穿过长圆孔与固定夹板连接，由此安装在安装架上； IGBT 之间通过连接导线串联连接；IGBT 在各侧面的安装高度延顺时 针或逆时针方向逐渐下降，呈螺旋形分布。采用本发明提供的安装架 可灵活调整 IGBT 的对地安装高度，通过对 IGBT 对地安装高度的灵活配置，实现了串联
华中科技大学
2021-04-14
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
用于微切口腹腔镜手术的电凝针和双鞘管套管
本发明公开了一种用于微切口腹腔镜手术的电凝针和双鞘管套管，所述双鞘管套管，包括大小相同、对称设置的左鞘管和右鞘管，所述左鞘管和右鞘管均为半圆形管子，两者圆弧面相背且在上部通过铰链铰接，左鞘管的上端部左侧设有左进气口，右鞘管的上端部右侧设有右进气口，在左进气口上方的左鞘管上设有左防漏气阀，在右进气口上方的右鞘管上设有右防漏气阀；所述电凝针，包括针尾和针尖，所述针尾与电凝线连接。配合使用本发明的电凝针和双鞘管套管，只需1个10mm和1-2个2mm的切口，在手术难度没有明显增加的前提下，切口少且小，2mm的切口处恢复后切口疤痕几乎不可见，患者手术术后切口疼痛的程度也大大降低。
浙江大学
2021-04-13
开放式外科手术学多媒体辅助教学系统XM-WK
XM-WK开放式外科手术学多媒体辅助教学系统
功能特点：
■ XM-WK开放式外科手术学多媒体辅助教学系统为医学院校学生提供了一种能够自主学习、加强感官认识、强化护理学相关知识、易于操作的全方面的学习条件，丰富医学院校护理教学内容，弥补书面教学过于抽象的不足，方便学生自主学习。
■ 系统具有开放性、交互性，能够让学生课后随时地进行自主学习，可对学员24小时开放使用，系统操作简单、界面漂亮，具有动态效果，能够从视觉上、听觉上吸引学生注意力，避免了枯燥无味的介绍，弥补课堂不足。
■ 内容丰富，素材量大，容量超过20G，以视频、动画、图片为主，模拟试试10套以上。
■ 外科图片库内含：常用器械、物品及基本技术类、麻醉类、心肺复苏与急救类、外科感染类、常见体表肿瘤类、头颈部疾病及处理类、胸部疾病类、腹部疾病类、泌尿、男性生殖系统疾病类、直肠肛门疾病类、创伤、烧伤类、运动系及周围血管神经疾病类、应用解剖及其它类、再植与植皮类等。
■ 手术视频包括：手术基础、无菌术类、外科手术基本操作技能类、麻醉类、心肺复苏急救技术类、创伤和战伤类、颜面部颈部手术类、心胸外科手术类、胃肠外科手术类、肝胆外科手术类、泌尿外科手术类、神经外科类、骨外科类、整形外科类、眼科类、耳鼻喉科类、口腔科类、妇产科类等。
■ 配置：19寸触摸一体机，双核处理器，内存2G，硬盘500G。
上海欣曼科教设备有限公司
2021-08-23
XM-WK开放式外科手术学多媒体辅助教学系统
XM-WK开放式外科手术学多媒体辅助教学系统
功能特点：
■ XM-WK开放式外科手术学多媒体辅助教学系统为医学院校学生提供了一种能够自主学习、加强感官认识、强化护理学相关知识、易于操作的全方面的学习条件，丰富医学院校护理教学内容，弥补书面教学过于抽象的不足，方便学生自主学习。
■ 系统具有开放性、交互性，能够让学生课后随时地进行自主学习，可对学员24小时开放使用，系统操作简单、界面漂亮，具有动态效果，能够从视觉上、听觉上吸引学生注意力，避免了枯燥无味的介绍，弥补课堂不足。
■ 内容丰富，素材量大，容量超过20G，以视频、动画、图片为主，模拟试试10套以上。
■ 外科图片库内含：常用器械、物品及基本技术类、麻醉类、心肺复苏与急救类、外科感染类、常见体表肿瘤类、头颈部疾病及处理类、胸部疾病类、腹部疾病类、泌尿、男性生殖系统疾病类、直肠肛门疾病类、创伤、烧伤类、运动系及周围血管神经疾病类、应用解剖及其它类、再植与植皮类等。
■ 手术视频包括：手术基础、无菌术类、外科手术基本操作技能类、麻醉类、心肺复苏急救技术类、创伤和战伤类、颜面部颈部手术类、心胸外科手术类、胃肠外科手术类、肝胆外科手术类、泌尿外科手术类、神经外科类、骨外科类、整形外科类、眼科类、耳鼻喉科类、口腔科类、妇产科类等。
■ 配置：19寸触摸一体机，双核处理器，内存2G，硬盘500G。
上海欣曼科教设备有限公司
2021-08-23
一种应用于肿瘤治疗与精确定位的靶向磁场医疗器械的研发
本成果针对生物医用纳米颗粒应用于肿瘤治疗与精确定位的靶向治疗领域存在的问题进行以下关键技术的研发：1）研发一种新型涡旋磁纳米颗粒作为肿瘤药物载体（选择乳腺癌治疗领域：项目合作者为新华医院乳腺癌领域药物开发及治疗方面研究者）并构建一种乳腺癌用纳米团簇颗粒；2）研发一种应用于肿瘤治疗与精确定位的靶向磁场装置，利用该装置产生的可控交变磁场，本课题将采用仿生细胞膜包裹涡旋磁纳米颗粒，并协载DOX/EZH2siRNA，通过双靶向（生物靶向及磁靶向），探索化疗耐药的三阴性乳腺癌的治疗，开发一种针对化疗耐药的三阴性乳腺癌的靶向磁场医疗器械。
相关技术指标：
研制出一种新型应用于肿瘤治疗与精确定位的靶向可控磁场发生器，指标要求: 可提供与生物医用磁性纳米颗粒的磁性强弱相符合的交变磁场范围；测量结构精读不低于0.5%；设备所采用的材料具备无毒和抑菌的性质。
技术创新点：
本项目是从医工交叉角度首先研发一种应用于肿瘤治疗与精确定位的靶向磁场装置，并利用该装置实现三阴性乳腺癌的精准治疗；其次利用靶向磁场装置对经仿生细胞膜包覆的涡旋磁纳米颗粒作为载体并协载了DOX/EZH2siRNA的肿瘤药物进行精准靶向定位，开发一种针对化疗耐药的三阴性乳腺癌的靶向磁场医疗器械。
上海理工大学
2023-07-18