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基于柔顺控制的智能神经导航手术机器人系统设计
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作者 王杰 陈欣荣 宋志坚 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期455-466,共12页
机器人辅助微创手术,因其低侵袭性而变得越来越普遍。然而,因定向障碍和缺乏导航信息限制了其在经自然腔道手术的进一步应用。自然腔道解剖结构复杂,机器人末端的手术器械易损伤周围血管和神经。本研究设计了一种智能控制导航手术机器... 机器人辅助微创手术,因其低侵袭性而变得越来越普遍。然而,因定向障碍和缺乏导航信息限制了其在经自然腔道手术的进一步应用。自然腔道解剖结构复杂,机器人末端的手术器械易损伤周围血管和神经。本研究设计了一种智能控制导航手术机器人系统,使用可靠和安全的定位技术、7自由度机械臂以及避免关节角度限制的逆运动学控制策略,以实现高灵活度的机械臂控制。基于患者术前影像进行手术导航与手术规划,并通过阻抗柔顺控制将患者与手术器械的接触力限制在一定范围内,实现保护患者的正常组织。为了提高手术精度并缓解医生的手术强度,智能语音控制实现术中手术器械位置和姿态的微小调整。基于体模和尸头实验进行系统的有效性验证。结果显示,本系统的定位误差小于1 mm,轨迹追踪角度误差小于2.5°,术中导航可进行实时手术靶点与器械跟踪,阻抗柔顺控制可将手术器械与患者之间的接触力降低在1.2 N以下,基于语音识别的精细调控可以满足术中对手术器械运动控制的要求。本研究的结果初步表明,所设计的手术机器人系统在机器人辅助微创手术中具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 微创手术 手术机器人 手术导航 柔顺控制 智能控制
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骨桥蛋白和骨连结蛋白在冠状动脉粥样硬化斑块中的表达及与钙化的关系 被引量:11
2
作者 李文生 宋志坚 +3 位作者 赵淑民 罗宝国 陈丽琏 左焕琛 《解剖学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期5-8,共4页
目的 :探讨骨桥蛋白 (Osteopontin ,OPN)和骨连结蛋白 (Osteonectin ,ON)在冠状动脉粥样硬化斑块中的表达情况及与钙化的关系。方法 :从 1 3例压力灌注固定后的心脏标本中分离 2 6支冠状动脉 ,取其中的 2 60个血管段进行组织切片 ,HE染... 目的 :探讨骨桥蛋白 (Osteopontin ,OPN)和骨连结蛋白 (Osteonectin ,ON)在冠状动脉粥样硬化斑块中的表达情况及与钙化的关系。方法 :从 1 3例压力灌注固定后的心脏标本中分离 2 6支冠状动脉 ,取其中的 2 60个血管段进行组织切片 ,HE染色。用LF1 2 3、LF3 7、CD68、α actin抗体分别对OPN、ON、巨噬细胞、平滑肌细胞进行免疫组化染色 ,Leica图像分析仪观察斑块的OPN、ON以及钙化和两种细胞的染色程度。结果 :钙化斑块内均有OPN表达 ,OPN的表达程度随钙化加重而增加 (x2 =3 5 0 .0 79,P <0 .0 0 1 ) ;ON在正常和粥样硬化的冠状动脉基本不表达或少数弱阳性 ;OPN的表达程度与CD68和α actin的表达水平之间有显著关联性 ,即随着OPN表达程度的增加 ,CD68的表达显著增强 ,巨噬细胞数增多 (x2 =1 82 .83 9,P <0 .0 0 1 ) ,α actin的表达显著减弱 ,平滑肌细胞数减少 (x2 =5 8.875 ,P <0 .0 0 1 )。结论 :OPN参与冠状动脉钙化的调节 ,其主要来源于巨噬细胞和巨噬细胞源性的泡沫细胞。 展开更多
关键词 动脉粥样硬化 钙化 骨桥蛋白 骨连结蛋白 巨噬细胞 平滑肌细胞
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基于网络的颅面部计算机三维重建和虚拟解剖 被引量:2
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作者 李文生 杜文健 +2 位作者 宋志坚 赵淑民 左焕琛 《解剖学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期219-222,共4页
目的:研究基于网络重建颅面部组织的三维图像,并进行虚拟解剖。方法:2例人头面部 Light-Speed CT扫描的原始数据,经对原始图像传输,读取后,兴趣区选择,利用Java编制基于网络运行的三维重建软件对其进行重建和解剖虚拟。结果:重建出的颅... 目的:研究基于网络重建颅面部组织的三维图像,并进行虚拟解剖。方法:2例人头面部 Light-Speed CT扫描的原始数据,经对原始图像传输,读取后,兴趣区选择,利用Java编制基于网络运行的三维重建软件对其进行重建和解剖虚拟。结果:重建出的颅面部图像逼真,分层显示,能任意角度旋转,任意厚度多次切割和恢复。同时能三维显示切除的组织结构。结论:实现了颅面部组织在Interner网上的重建和解剖虚拟,为计算机辅助解剖提供一条新的软件系统。 展开更多
关键词 颅面部 CT 三维重建 虚拟解剖 MRI 计算机网络
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颞骨岩部CT和MRA的融合与重建 被引量:1
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作者 姚磊 杨智昉 +1 位作者 王满宁 李文生 《解剖学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期45-47,F0004,共4页
目的:利用计算机图像融合技术,探讨对颞骨岩部、颈内动脉、骨迷路等结构进行多模态医学图像的配准、融合与重建,为经岩骨入路手术术前计划的设计与模拟提供形态学基础.方法:收集患者头颅CT、MRA导航序列图像,利用复旦数字医疗自行研... 目的:利用计算机图像融合技术,探讨对颞骨岩部、颈内动脉、骨迷路等结构进行多模态医学图像的配准、融合与重建,为经岩骨入路手术术前计划的设计与模拟提供形态学基础.方法:收集患者头颅CT、MRA导航序列图像,利用复旦数字医疗自行研发的神经外科手术导航系统软件,进行影像数据的配准和融合,分别基于CT图像重建出颅骨和骨迷路,基于MRA图像重建出颈内动脉.结果:重建后的图像可单独或多结构融合显示颞骨岩部、颈内动脉和骨迷路的形态;三类结构用不同的伪彩色、透明度进行区别显示,能快速、直观地反映相互之间的位置和毗邻关系;能够根据手术入路,在三维空间中任意角度旋转观察.结论:利用头颅CT和MRA导航序列图像,经配准、融合和重建,显示颞骨内颈内动脉、骨迷路等复杂结构,为颅底外科解剖训练和手术计划提供一种新的方法和有效的信息补充. 展开更多
关键词 颞骨岩部 颈内动脉 医学图像 三维重建
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基于多任务学习的非小细胞肺癌亚型分类研究
5
作者 陈锟 王满宁 宋志坚 《解剖学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期67-67,共1页
肺癌是对人群健康和生命威胁最大的恶性肿瘤之一,发病率仅次于女性乳腺癌,死亡率居于所有恶性癌症之首。在临床应用中,准确的肺癌病理分型对确定合理的治疗方案具有重要意义。本文提出了一种新的多任务学习框架,用于非小细胞肺癌CT图像... 肺癌是对人群健康和生命威胁最大的恶性肿瘤之一,发病率仅次于女性乳腺癌,死亡率居于所有恶性癌症之首。在临床应用中,准确的肺癌病理分型对确定合理的治疗方案具有重要意义。本文提出了一种新的多任务学习框架,用于非小细胞肺癌CT图像的亚型分类,该框架由2个子网络组成:用于分割的编解码器网络和用于分类的轻量级卷积神经网络,2个子网络共享部分特征提取层,同步训练并优化2个网络。本项研究采用CT图像,划分为训练数据和测试数据。仅利用单任务的轻量级的卷积神经网络进行非小细胞肺癌亚型分类的准确性为0.6522,影像组学方法的分类准确性是0.7681,利用经ImageNet预训练过ResNet18网络得到的分类准确率是0.8116。 展开更多
关键词 非小细胞肺癌 卷积神经网络 女性乳腺癌 同步训练 CT图像 网络共享 人群健康 特征提取
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基于定量磁化率图像的早期帕金森病相关脑结构研究
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作者 庄晗 刘学玲 +4 位作者 秦春丽 王辉 李郁欣 李文生 史勇红 《解剖学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期65-66,共2页
本文应用3T磁共振T1加权图像和定量磁化率图像(QSM)分析早期PD患者深部灰质核团体积的变化,探究深部灰质核团磁化率值在早期PD患者和健康对照者(HC)之间的差异,探讨磁化率值在早期PD诊断中的意义,以及QSM对于黑质小体1的显示情况。纳入... 本文应用3T磁共振T1加权图像和定量磁化率图像(QSM)分析早期PD患者深部灰质核团体积的变化,探究深部灰质核团磁化率值在早期PD患者和健康对照者(HC)之间的差异,探讨磁化率值在早期PD诊断中的意义,以及QSM对于黑质小体1的显示情况。纳入早期PD患者和年龄、性别、教育程度匹配的健康对照者,分割双侧尾状核、壳核、苍白球、黑质和红核,测量核团的体积和平均磁化率值,使用SPSS20.0对数据进行统计分析,并对磁化率值进行逻辑回归。 展开更多
关键词 尾状核 壳核 脑结构 磁化率 黑质 苍白球 红核 统计分析
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