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。

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。

 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。

本发明公开了一种用于网络虚拟手术的网络数据传输方法及系统，包括：获得网络虚拟手术的工作在线特征，将工作在线特征输入至预训练后的反向传播神经网络获得四个监测输出特征；根据四个监测输出特征计算获得数据压缩率、预测补偿窗口大小、冗余重传次数以及本地插值平滑因子；按照数据压缩率对网络虚拟手术的工作数据压缩后执行数据传输；在网络虚拟手术的数据传输过程中，基于预测补偿窗口大小的卡尔曼预测器补偿延迟，根据冗余重传次数触发冗余重传对抗丢包，将本地插值平滑因子代入插值滤波器平滑网络抖动；将反向传播神经网络与虚拟手术力反馈系统相结合，实现了对网络化虚拟手术中延迟、抖动和丢包问题的自适应调节。

采用程序接口（API）技术，将 Map API 应用在应急救援联动系统平台，能够迅速、直观地了查询事故地点，搜索周边救援单位，获得最优救援路径，从而进行快速有效地救援，提高事故应急速度。

XM-JJ开放式急救学多媒体辅助教学系统 功能特点： ■ XM-JJ开放式急救医学多媒体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急救学习条件，能够提高医学生学习效率，丰富医学院校急救医学教学内容，弥补书面教学过于抽象的不足，方便学生自主学习。 ■ 本系统具有开放性、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。系统力求操作简单、直观，同时具有丰富漂亮界面、很强的动态效果，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，知识全面，弥补课堂不足。 ■ 本系统素材量大，容量超过20G。内容丰富，图文、音像并茂，生动形象。60多种急救医学技术包括：外伤、急救基本技术、急诊抢救技术、 中毒急救、心肺复苏、气管插管、气管切开、机械通气、重症监护、呼吸监护、胸部损伤、创伤性血胸、心脏除颤、腹部损伤、脾外伤、上消化道出血、脑水肿、脑出血、肺脉瘤存裂脊髓损伤、脑卒中、血液透析、腹膜透析，胫骨骨折、股骨骨折、骨盆骨折、断肢（趾）再植、妇产科急腹症、产前出血、产后出血、小心电解质酸碱衡紊乱、小儿高热、小儿惊厥、小儿意外伤害急救、五官科急救等。 ■ 模拟试卷十套以上，方便学生自测，电脑自动快速阅卷自动评分。 ■ 配置：19寸触摸一体机，双核处理器，内存2G，硬盘500G。

XM/CPR800A多功能急救护理训练模拟人 （心肺复苏+基础护理）   执行标准：执行美国心脏学会(AHA)2015国际心肺复苏(CPR)＆心血管急救(ECC)指南标准。 XM/CPR800A高级多功能急救护理训练模拟人由全身心肺复苏护理模拟人与电子显示器组成，可进行CPR心肺复苏训练与基础护理训练，采用重力传感器监测按压力度，瞳孔采用液晶屏模拟显示，具有对光反射功能，瞳孔随病情变化而自动发生变化，死亡状态下，瞳孔散大，对光反射消失，抢救成功后，瞳孔对光反射恢复。   一、CPR心肺复苏功能： ■ 本模型为成年男性整体人，采用高分子材质，肤质仿真度高。 ■ 解剖标志明显，具有仿真的头颈部，头部可水平转动，有利于清除异物。 ■ 胸部体表标志明显（胸骨角、乳头、剑突等），便于胸外按压的操作定位。 ■ 可触及颈动脉搏动，死亡状态下，颈动脉搏动消失，抢救成功后，颈动脉搏动恢复，颈动脉搏动与有效按压相关联。 ■ 心肺复苏术：仰卧位，头可后仰，便于清除呼吸道异物，可进行胸外按压。 ■ 可进行口对口人工呼吸或者使用简易呼吸器辅助呼吸，有效人工呼吸可见胸廓起伏。 ■ 瞳孔采用液晶屏模拟显示，对光反射存在，瞳孔随病情变化而自动发生变化，死亡状态下，瞳孔散大，对光反射消失，抢救成功后，瞳孔对光反射恢复。 ■ 模拟人手臂关节灵活，可进行搬运练习。 ■ 人工口对口呼吸(吹气)时： · 动态条码指示灯显示潮气量大小：吹入的潮气量正确由条码绿灯显示，吹入的潮气量过小由条码黄灯显示，吹入的潮气量过大由条码红色指示灯动态反馈显示潮气量大小。 · 电子计数显示：详细记录吹气正确和错误的次数（吹气量过大、吹气力量过小、吹气进胃）。 · 语音提示：中文语音提示，详细提示吹气错误的具体原因以便训练者及时改正。 · 增加气道开放提示功能，气道打开后指示灯亮。 · 增加吹气进胃提示功能，吹气进胃时指示灯亮。 ■ 人工手位胸外按压时： · 动态条码指示灯显示按压深度：按压深度正确由条码绿灯显示，按压深度过小由条码黄灯显示，按压深度过大由条码红色指示灯动态反馈显示按压深度。 · 电子计数显示：详细记录按压正确和错误的次数（按压力量过大、按压力量过小、按压位置错误）及按压频率（过快、过慢、正确）的次数等。 · 语音提示：中文语音提示，详细提示按压错误的具体原因，以便训练者及时改正。 ■ 依据《2015年美国心脏协会心肺复苏及心血管急救指南》的操作标准，对心肺复苏操作进行评价，操作达标，模拟人复活，操作未达标，模拟人死亡。 ■ 操作模式：训练、考核、实战三种操作模式，每种模式均可自行设置操作时间，考核和实战模式可设置CPR循环次数。 ■ 按压与人工呼吸比：30：2（单人或双人）。 ■ 操作周期：先30次按压再2次人工吹气，30：2五个循环周期CPR操作或自行设定CPR循环次数。 ■ 操作频率：100-120次/分。 ■ 操作时间：以秒为单位计时。 ■成绩打印功能：成绩单打印可选择长打印（波形图成绩）或者短打印（数据成绩），成绩单内容涵盖操作方式，每个循环操作中按压和吹气的次数、按压正确与错误次数、按压错误的原因和次数、吹气正确与错误的原因和次数、吹气错误的原因、设定时间、操作时间和考核评定。 ■电源状态：采用220V电源，经过稳定器稳压后输出电源12V。   二、护理功能： ■ 面部清洁 ■ 手臂静脉穿刺、注射、输液（血） ■ 三角肌皮下注射 ■ 股外侧肌注射 ■ 灌肠训练 ■ 瘘管造口术护理 ■ 女性导尿术 ■ 男性导尿术 ■ 女性膀胱冲洗 ■ 男性膀胱冲洗 ■ 膀胱造口术护理 ■ 整体护理：擦浴、穿换衣服   三、标准配置： ■ 多功能急救护理训练模拟人：1台 ■ 电子数码显示器：1台 ■ 复苏操作垫：1条 ■ 呼吸面膜（50张/盒）：1盒 ■ 可换肺囊装置：4套 ■ 可换面皮：1只 ■ 热敏打印纸：2卷 ■ 心肺复苏操作光盘：1张 ■ 现场急救手册：1本 ■ 可更换生殖器模型：1个 ■ 模拟人衣服：1套 ■ 护理输液套装：1套 ■ 数据线：1条 ■ 电源适配器：1个 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张

XM/ACLS1500高智能数字化新生儿综合急救技能训练系统 （ACLS高级生命支持、计算机控制）   ★ 标志表示需要与选配件配套使用才能实现的功能。 可真实模拟急诊时新生儿的相关体征，如瞳孔状态、动脉搏动、心律、心肺听诊等，并可使用的临床急救措施如除颤、起搏、CPR、药物治疗等，智能化模拟病人会根据操作者的不同施救措施表现出不同的生命体征变化，开放的病例编辑功能，教师可根据临床实际或教学需要自主编辑所需要的急诊病例供学生训练使用，网络交互功能可完成全体教学，教师可随时获取学生的操作数据及时纠正或指导。 执行标准：美国心脏学会（AHA)2015国际心肺复苏（CPR)&心血管急救（ECC)指南标准。 适用学科：呼吸内科、心内科、神经内科、外科、药理、护理、麻醉医学、急救医学、危重症医学、军队战地医学。 适用人群：住院医师、实习医生、研究生、各科医生（初中级职称）、麻醉医生、急救中心医生、护士、进修医学生。 适用范围：临床教学、各种考核和急救知识普及。 一、功能特点： ■ 头颈部： · 正常与散大瞳孔对比。 · 气道管理技术：逼真的口、鼻、舌、牙龈、食道、会厌、气管、气管环、可经口、鼻气管插管、吸氧、吸痰，可监测气道插管、脐静脉插管位置，并给出插管正确、错误判断。 · 插胃管：支持听诊检测插管位置，用于胃肠减压、鼻饲、洗胃等。 ■ 胸腹部： · 气胸穿刺抽气、胸腔积液抽液训练。 · CPR训练：支持口对口、口对鼻、简易呼吸器对口等多种通气方式、吹气次数和频率、按压次数和频率、按压深度及人工呼吸与胸外按压比例自动判断。 · 心电监护：与心电监护仪配套使用，可实现心电监护。 ★ 真实除颤起搏：与真实除颤起搏器配套使用，可实现真实除颤起搏功能。 ★ 模拟心电监护：可与XM-J116多参数模拟心电监护仪配套使用，实现模拟主电监护功能。 ★ 听诊音：包括心音、呼吸音、肠鸣音：其中正常心音、呼吸音可根据监视器心率、呼吸频率调节。 ★ 模拟除颤起搏：与XM-J980配套使用，可选择除颤能量，最大除颤能量达到360J。 ★ 模拟AED：与XM-AED99F配套使用，可进行模拟AED训练，提供纽扣电极，全程中文语音提示，并可自动分析心律，判断是否进行除颤。 ■ 四肢： · 静脉输液/穿刺，手臂静脉包括：头臂静脉、手背浅静脉，头皮静脉包括：额上静脉、颞浅静脉。下肢主要静脉干为股静脉。 · 脐带护理：可进行脐带的结扎，脐静脉插管输液。 · 骨髓穿刺：可经胫骨穿刺，有模拟骨髓流出，可注入药物或输液。 · 血压测量训练。 ■ 软件： · 可监控生命体征包括：自主呼吸、模拟股动脉搏动、心律、噪声、打嗝声、血压、血氧饱和度、混合性紫绀、中心性紫绀、周围性紫绀、羊水、肌张力、抽搐、反射、自发运动及全身瘫软，可进行Apgan评分。 · 系统内包括大量考题、心电图、急救理论知识、急救场景、病例等。 · 新生儿ACLS急救脚本编辑器，用于编写新生儿急救案例，根据脚本编辑中的场景设定功能模拟真实的急救场景，操作者对此做出相应的急救措施，教师能够全面评估出医学生的理论与临床技能综合素质的高低。 · 模拟人的生命体征，并由外部事件驱动脚本的运行，记录操作日志。 · 可进行PETCO2监测：确认气管插管位置和监测复苏操作的有效性。 二、标准配置： ■ 高智能ACLS新生儿模拟人 ■ 血压测量训练仪 ■ 心肺听诊组件 ■ 心电发生器 ■ 除颤转换器 ■ 简易呼吸机、听诊器、咽镜、气管套管、输液套装 ■ 急救系统控制器 ■ 医用空气压缩机 三、可选配件： ■ 真实心脏除颤起搏器 ■ XM-AED98F自动体外模拟除颤仪 ■ XM-J115多参数模拟心电监护仪 ■ 计算机 ■ PC工作站 ■ 不锈钢控制台车 ■ 抢救操作台