光学相干层析技术在眼科手术导航方面的研究进展

在眼科显微手术中,传统的术中成像方式由于缺少深度信息,限制了内部结构和手术器械的可视化。光学相干层析成像技术(OCT)是一种非接触式断层成像技术,由于其能提供深度信息、非侵入、成像快、分辨率高等优点,被广泛应用于眼科手术的术中导航。典型的OCT设备可分为手持OCT和显微镜集成OCT。本文简要介绍了时域OCT和频域OCT的原理和发展,回顾了OCT眼科手术导航设备的发展历程,并对各个类别中有代表性的OCT系统进行了介绍,对其成像原理、性能、优缺点等进行了描述和对比,最后对该技术在眼科手术中的应用做出了总结和展望。     

一种具有力检测机制的新型血管介入手术机器人

为了在机器人辅助远程介入手术中实现向医生提供高精度的力反馈,设计了一种具有力检测机制的新型血管介入手术机器人,其是一个主从控制系统,包括一个操作方便的主端装置和一个递送导丝/导管的从端装置。首先,设计了血管介入手术机器人的力检测机制,以实现轴向近端力的精准测量和径向夹紧力的感知。然后,基于血管介入手术机器人的动力学分析,设计了具有在线整定参数功能的模糊PID (proportional integral derivative,比例积分微分)控制器,以提高从端装置的递送精度和抗干扰能力,同时选择阶跃信号对所设计的模糊PID控制器进行仿真验证。最后,搭建血管介入手术机器人物理样机,并开展主从运动跟踪实验和轴向近端力、径向夹紧力检测评估实验。实验结果表明,该血管介入手术机器人具有[-0.31, 0.25] mm的运动跟踪误差,可检测平均误差为0.12 N的轴向近端力以及可感知0.47～4 N的径向夹紧力。研究结果验证了所设计血管介入手术机器人的鲁棒性以及其力检测机制的可行性,可为同类产品的设计和改进提供参考依据。     

基于校准靶的C形臂相机模型自动校准方法

根据校准靶标志点影像的特点,提出一种自动的离线C形臂相机模型校准方法。应用聚类算法实现标志点信息的自动识别,通过行列索引表简化标志点网格姿态的识别,自动建立标志点在影像坐标系和空间坐标系下坐标的对应关系,经几何变形校正后,实现C形臂相机的校准。实验数据证明,该方法具有良好的鲁棒性,误差小于1 mm,可应用于基于术中C形臂X线影像的手术导航系统。     

不一样的Vista气泡屏保

Vista华丽的操作界面一直为广大用户所喜爱,比如其自带的气泡屏保就非常漂亮,当屏保打开后,一个一个彩色的气泡就会从屏幕下方缓缓升起。不过Vista气泡屏保只有一种样式,若想跟别人不同就得上网下载第三方的气泡屏保。其实,我们只要给它动个小手术,就可以轻松拥有不一样的气泡屏保。     

变精度粗糙集挖掘技术的应用研究

粗糙集理论是一种处理模糊和不确定知识的一种新型数学工具,在很多领域取得了成功的应用.但是经典粗糙集理论处理的分类必须是完全正确的,在实际应用中,缺乏对噪声数据的适应能力,为了克服这个缺点,提出一种变精度的粗糙集模型,以适应实际应用的需要.对变精度粗糙集理论的数据预处理、属性约简、值约简和规则提取等问题进行了分析和研究,提出属性约简算法和基于求核值属性的归纳值约简算法,并将其运用于医疗系统的手术诊断数据表的数据挖掘分析过程中,所得到的实验结果与专家诊断结果基本吻合,取得了较好的实际应用效果.     

基于图像处理的显微外科手术质量评价研究*

目前显微外科手术质量评定仍采用测角计进行手工测量,测量中有一定的随意性,测量误差大。针对该问题,提出了应用图像处理技术对显微外科接指手术进行分析和质量评价的方法。通过与手工测量进行对比,图像处理方法评价客观,测量精度高,得到了满意的结果。     

“妙手”系统机械结构设计与优化

为了辅助医生更好地完成显微外科手术,开发了一种主从异构的显微外科手术机器人系统——“妙手”系统．“妙手”系统的主手为商业化的Phantom Desktop主手,从手为针对显微外科血管缝合而设计的“妙手”从手．从手包括位置机构和姿态机构．位置机构通过丝传动实现双四连杆机构的运动特性;姿态机构采用三轴交汇于一点的设计思想．通过分析双四连杆机构的运动特性,根据Angeles运动灵活度指标对双四连杆机构进行了优化．结果表明：当双四连杆机构前三级杆等长且I级杆与III级杆垂直时,机构运动灵活度取最大值．     

七礤水库溢洪道重建工程挑坎设计优化

通过对七礤水库溢洪道重建工程挑流鼻坎选型的设计比较,在水工模型试验成果的基础上,结合工程的实际条件,采用了差动式挑流鼻坎,增大了挑射水流的消能率,明显减轻了下游河床的冲刷程度,确保了工程的安全运行。     

医用局部深孔手术摄像照明装置

在五官科、脑外科手术中,由于光源的光轴与人眼睛的视轴无法完全重合,当手术部位距傣表有一定深度时,人眼观察到的手术部位的某个边沿总有一部分区域存在阴影,孔越深两光轴夹角越大,阴影的区域越大．当某个细致部位需要仔细观察时,也无法放大．     

医用局部深孔手术摄像照明装置

<正>在五官科、脑外科手术中,由于光源的光轴与人眼睛的视轴无法完全重合,当手术部位距体表有一定深度时,人眼观察到的手术部位的某个边沿总有一部分区域存在阴影,孔越深两光轴夹角越大,阴影的区域越大.当某个细致部位需要仔细观察时,也无法放大.由西安工业大学研究的该实用新型的意义在于提供一种同时实现手术的照明和摄像,照明与摄像共轴,特别适用于深孔手术照明,视场较大,可直接目视手术,也可以连接计算机,通过显示屏在放大的图像下进行手术,便于手术会诊、手术指导、手术观摩教学,并能记