|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
人机协同手术操作机器人技术
本成果在技术上构建了“医生在环”的融合系统，可发挥医生的经验和监督特性，基于增强导纳的省力操控，同时结合输入力交互与虚拟约束，实现基于阻抗模型的高精度稳定柔顺控制，提高交互过程的稳定性，在以人机协同开颅，人机协同整形场景下设计人机协同开颅手术机器人与人机协同整形机器人，研究成果具有广阔的应用前景。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
对比当前的立体定位手术机器人，人机协同手术机器人具有更直观的操作方式、操作过程中更加安全并且可以实现的功能更多。学术界广泛认为人机协同手术机器人将是未来机器人的一个主流方向。另外，人机协同手术机器人更容易被医生、患者接受，推广难度更低。本成果在技术上构建了“医生在环”的融合系统，可发挥医生的经验和监督特性，基于增强导纳的省力操控，同时结合输入力交互与虚拟约束，实现基于阻抗模型的高精度稳定柔顺控制，提高交互过程的稳定性，在以人机协同开颅，人机协同整形场景下设计人机协同开颅手术机器人与人机协同整形机器人，研究成果具有广阔的应用前景。
北京理工大学
2022-08-17
图像导航下的微创手术机器人
成果的背景及主要用途： 近距离放射治疗是通过穿刺手术将放射性药物植入病灶，通过放射性药物阻 断癌细胞增殖，达到治疗的作用。课题组主要研究低辐射损害、高精度、高可靠 性，核磁兼容微创放疗手术机器人，图像导航手术辅助平台等技术；满足三维精 准微创放疗手术需求。 技术原理与工艺流程简介： 1. 机器人系统设计及制造 通过对图像导航的近距离粒子植入引导机器人结构设计及控制部分的研究， 解决了核磁图像导航机器人结构兼容性、材料兼容性和控制兼容性等难题。解决 了超声图像导航机器人的自动控制技术和基于图像及电磁传感装置的反馈控制 技术。 在穿刺针局部放入放射性粒子，经微创进入人体后，放射性粒子会留在体内 发生作用。目前已有成品，下一步开发目标是可以放入液体药物，经手术机器人 直接注入病灶中。 2. 图像导航系统平台 自主研发具有自主知识产权的图像导航手术辅助平台软件。能够完成病人的 数据管理，三维重建，三维剂量规划，术中导航和术后验证等功能，是微创放疗 手术必不可少的部分。 本软件特点是能否针对用户需求进行模块化组合，减少用户投入。软件能实 现多种图像模式融合，便于术前核磁、CT 检查与术中超声图像导航的匹配。三 维剂量规划可以实现保护周边健康器官，最大限度进行放疗的作用。 3. 力学机理及轨迹规划 轨迹规划是手术规划的重要组成部分，在局部放疗手术中，粒子的准确植入， 是躲避重要器官，准确到达目标位置，获得准确剂量的关键技术。本技术通过对 穿刺过程针与人体软组织力学的研究，确定穿刺点及最优手术轨迹。 应用领域：医院、医疗器械公司技术转化条件：大型医疗器械公司 合作方式及条件：根据具体情况面议
天津大学
2021-04-11
神经外科智能导航与手术机器人
本成果为自主研发的神经外科智能导航与手术机器人系统，核心包括手术规划软件、导航定向系统、机器人辅助器械定位和操作系统。
该系统能够提供开放的人工智能建模与手术规划功能，让建模与规划更加智能；提供个性化3D打印部件功能，让导航设置更简便，术中操作更安全；具有界面友好、功能强大的神经外科建模与手术规划软件，支持CT/MRI多模态图像自动配准融合、智能重建、解剖测量、手术方案设计等功能。此手术机器人可用于脑外科手术、活检、电极测量、囊肿或血肿等手术。机器臂可实现精确的术中定位，手术更加微创，并且可以连续稳定工作，降低医生疲劳程度，提高手术安全性。
中南大学
2022-12-06
微创外科手术机器人系统“妙手S”
2014年3月，天津大学自主研发的微创外科手术机器人系统“妙手S”在中南大学湘雅三医院成功为三位患者进行了胃穿孔修补术和阑尾切除术，标志着该研究成果正式进入临床试验阶段。 “妙手S”手术机器人突破了人手的极限，机械手臂可以360度自由旋转、摆动，手术操作更为精细、准确。进入人体内部的探视镜头突破了人眼的极限，可以将手术视野放大数倍甚至数十倍，先进的三维成像技术使手术定位更为精确。机器手臂的虚拟力触觉反馈能力能够将手术过程中患者的触觉传递给操作医生，随时调整、制定精确的手术方案。医生只
天津大学
2021-04-14
微创全膝关节置换手术机器人
项目成果/简介:项目针对术前、术中、术后全周期的 MIS-TKA 机器人综合解决方案，突破柔顺 7 自由度机械臂与精细操作 2 自由度末端执行器，个性化虚拟导板以及安全手术操控技术，基于图像配准的增强现实手术导航技术，术中下肢力线定量检测与修正、以及个性化术后评估技术；研制出具有术前规划、术中导航与机器人操控、术后评估、以及安全保障的专科型 MIS-TKA 机器人样机系统，建立 MIS-TKA 机器人手术流程规范与安全、有效性评估体系。项目阶段:已成功研制出脊柱微创手术机器人系统，并开展临床试验效益分析:膝关节损伤是骨科学的主要组成部分，且由于其周围毗邻重要神经、血管，不恰当的手术操作往往会导致严重后果。微创全膝关节置换技术手术创伤小，术后恢复快，深受患者好评。但该技术严重限制 了手术切口，手术视野小、操作空间窄、骨性标志显露差对医生提出了更高的要求。本项目从微创全膝关节置换手术外科临床出发，针对术前、术中、术后三个阶段提出智能化、机器人化手术方案，将微创精准 TKA 手术提升到智能化水平，推动 TKA 机器人手术技术、TKA导航技术、TKA 术前规划和术后评估技术、以及智能化手术系统集成技术的进一步发展，为后续临床验证、产品化奠定坚实的技术基础。
南开大学
2021-04-11
微创全膝关节置换手术机器人
项目针对术前、术中、术后全周期的 MIS-TKA 机器人综合解决方案，突破柔顺 7 自由度机械臂与精细操作 2 自由度末端执行器，个性化虚拟导板以及安全手术操控技术，基于图像配准的增强现实手术导航技术，术中下肢力线定量检测与修正、以及个性化术后评估技术；研制出具有术前规划、术中导航与机器人操控、术后评估、以及安全保障的专科型 MIS-TKA 机器人样机系统，建立 MIS-TKA 机器人手术流程规范与安全、有效性评估体系。
南开大学
2021-02-01
微创手术机器人系统关键技术与应用
"微创手术是外科发展的必然趋势。微创手术机器人可提升医生手术能力，改善工作模式，提高手术质量，对微创手术发展具有重大意义。 项目在国家科技支撑计划、863计划等支持下，围绕微创手术需求，从基础理论、关键技术、临床应用三个层面开展系统研究，结合机器人学、折展机构理论、可靠性设计方法等原理，在系统设计与优化、可靠性设计与系统集成、检测方法与安全性评价、临床评估与应用研究等方面展开工作，研制成功具有完全自主知识产权的微创手术机器人整机系统，打破了国外的长期技术垄断，实现了高端医疗装备自主创新。"
天津大学
2021-04-10
依多训内镜手术培训机器人导航版
依多训内镜手术培训机器人依托云平台，将医学病理，影像数据、手术培训智能分析引擎等绝密数据及算法存储于云端。
打破传统内镜手术培训的模式，为广大用户带来系统化，精确化，数量化的手术仿真培训教学。系统集人机交互人工智能、VR、AR、医疗影像、机械电子等多个当代学科最尖端技术于一体，可广泛用于医疗行业的各个临床手术培训。
深圳智触计算机系统有限公司
2022-06-09
依多训内镜手术培训机器人便携版
依多训内镜手术培训机器人依托云平台，将医学病理，影像数据、手术培训智能分析引擎等绝密数据及算法存储于云端。打破传统内镜手术培训的模式，为广大用户带来系统化，精确化，数量化的手术仿真培训教学。
系统集人机交互人工智能、VR、AR、医疗影像、机械电子等多个当代学科最尖端技术于一体，可广泛用于医疗行业的各个临床手术培训。
深圳智触计算机系统有限公司
2022-06-09
微创血管介入手术机器人实用系统研究
项目获国家“863”计划资助。由上海交通大学附属胸科医院牵头，与中国科学院自动化研究所，燕山大学、中国人民解放军海军总医院、北京航空航天大学、北京理工大学和北京集翔多维信息技术有限公司共同完成。
心脑血管疾病是人类的第一杀手，目前的人工手术治疗存在诸多弊端，手术机器人的研究已逐步展开。本课题基于HAM(Human Adaptive Mechatronics)的概念，从人的因素、人机一体化设计、智能控制三个方面对微创血管介入手术机器人进行研究。研究内容包括定位机器人、介入装置、介入操作装置。建立我国微创血管介入手术机器人示范系统，为手术机器人的推广应用奠定基础。
技术参数：
定位机械臂：5自由度；运动部分重20kg；承重6kg；
介入装置：2自由度；重量小于4kg；轴向进给误差小于1%；定位精度1mm；轴向转动圈数任意；
介入操作装置：2自由度；重量小于4kg。
技术创新性：
定位机器人采用单报闸锁死多个关节的被动操作方式，符合手术现场需要；
介入装置能够检测导管/导丝与血管壁之间的阻力，具有独创性；
介入装置能够完成导管、导丝、球囊、支架的递送，是介入装置研究的一个突破；
介入操作装置能够根据导管介入装置检测到的导管/导丝与血管壁之间的阻力产生力反馈，操作医生具有力场感觉。
燕山大学
2021-05-04