MR图像纹理特征融合诊断前列腺癌

目的 探讨三维空间自适应局部三元模式（LTP）纹理特征、常规纹理特征以及灰度统计特征融合用于诊断前列腺癌的价值。方法 从MRI中分割出前列腺外周带,提取自适应LTP融合纹理特征纹理特征、常规纹理特征和灰度统计特征,采用Adaboost算法分别获得每个特征族群以及3个族群特征融合的模型,计算对前列腺癌的诊断效能。结果 三维空间自适应LTP融合纹理特征诊断前列腺癌的AUC为0.79±0.04,敏感度为78.31%（65/83）,特异度为80.81%（80/99）,准确率为79.67%（145/182）;常规纹理特征诊断前列腺癌的AUC为0.71±0.04,敏感度为72.29%（60/83）,特异度为81.82%（81/99）,准确率为77.47%（141/182）;灰度统计特征诊断前列腺癌的AUC为0.80±0.04,敏感度为78.31%（65/83）,特异度为82.83%（82/99）,准确率80.77%（147/182）;融合特征诊断前列腺癌的AUC为0.87±0.04,敏感度为86.75%（72/83）,特异度为88.89%（88/99）,准确率为87.91%（160/182）。结论 通过融合局部三元模式特征、常规纹理特征、灰度统计特征,可有效提高诊断前列腺癌的效能。     

基于密集网络改进的肺结节良恶性分类模型

目的 探讨改进后的卷积神经网络模型对肺结节进行良恶性分类的准确率。方法 以分类模型密集网络（DenseNet）为基础模型,采用中间密度投影方法将肺结节的三维信息输入卷积神经网络进行训练,并针对肺结节良恶性分类问题适应性改进神经网络结构,将传统损失函数Cross Entropy Loss替换为Focal Loss,使网络能着重学习难以分辨的肺结节。结果 改进后神经网络模型对良恶性肺结节分类的准确率为89.93%,曲线下面积为0.947。结论 适应性改进后的卷积神经网络模型判断良恶性肺结节准确率较高。     

钳齿形貌对腹腔镜夹钳安全性的影响

目的:对比不同齿形腹腔镜夹钳的夹持效果,以确定其各自安全夹持组织的能力,为夹钳优化设计提供参考。方法:通过ANSYS有限元分析,对比梯形齿、钉形齿、直角楔形齿、等腰楔形齿4种齿形钳头压缩量和牵拉效果关系,并通过应变云图分析夹持能力不同的原因。以钳头夹持组织不损伤、不滑脱为判断标准,评价各齿形夹持能力。结果:直角楔形齿具有最优越的安全夹持能力,钉形齿最容易损伤组织,且其安全牵拉能力最差;梯形齿安全牵拉能力与等腰楔形齿相近,但等腰楔形齿安全压缩量更优。齿数对牵拉效果影响明显。结论:腹腔镜夹钳夹持能力取决于钳齿形貌和齿数,安全夹持性由最大应力和钳制能力共同决定。峰值应力大的齿形并不表示夹持能力强,牵拉能力应考虑钳制变形能力。     

基于C型臂2D投影的3D模型重建

背景：基于C型臂2D投影的3D模型重建是一种以XRII图像作为基础,经过校正后的运用一定数值函数进行3D模型重建的技术,可在手术过程中提供给手术者丰富的图像信息,方便手术的进行。 目的：探讨基于C型臂2D投影的3D模型重建技术诸多方面的问题。 方法：由第一作者检索1990/2010 PubMed数据库、CNKI系列数据库及万方数据库有关图像引导手术技术、C型臂2D投影图像校正与重建、基于2D图像的3D模型重建以及医学图像配准等方面的文献。 结果与结论：基于C型臂2D投影图像的3D模型重建是指以C型臂获取的2D投影图像为基础,实现骨骼3D模型的术中重建。3D重建模型不仅含有更为丰富的骨骼外部形状等解剖结构信息,而且还可包含骨密度及强度等骨骼内部多元有用信息。该技术可分为两条主线：有限角度锥形束X射线摄影合成方法;基于统计可变模型的非刚性配准方法。未来的研究可将该技术与手术导航相关技术进行结合从而建立手术导航系统。 关键词：数字化医学;C型臂;2D投影;工作原理;关键技术;重建 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.13.036      

基于C型臂手术导航系统的相关问题☆

基于C形臂的手术导航是一种典型的计算机辅助手术技术,其以XRⅡ图像作为载体,通过虚拟显示手术实体引导医生完成高质量手术。文章对基于C形臂手术导航技术诸多方面的问题进行了探讨,其中包括系统工作原理、关键技术、组成部件、主要适用领域及优势与不足等。在此基础上,还对基于C形臂手术导航技术的发展走向进行了讨论。     

基于C型臂手术导航技术的XRⅡ图像中标志物识别及数据提取*☆

XRII图像中标志物的识别及数据提取是基于C型臂手术导航关键技术之一。现有方法可靠性差,检测精度低。本文提出一种混合标志物检测算法。首先通过一种改进CHT法获取参数空间,并获取其横切面二值化图像;而后进行连通分量分析,识别出其中的圆形体并提取其面积及中心坐标数据。改进CHT对掩模及积分算子进行了重新定义;连通分量分析则采用一种新的圆形测度。实验表明所提算法具有更高检测率、检测精度及可靠性。     

阅读辅助机器人取书装置设计

背景:康复辅具是利用辅助技术将辅助器具产品配置于残障者,最大限度实现生活自理和参与社会活动.目的:分析了国内外阅读辅助机器人的研究现状,并对该领域的一些关键技术进行探讨,并设计出了一种新型取书装置.方法:依据阅读辅助机器人的发展特点和应用背景,设计一种阅读辅助机器人的取书装置,帮助肢体残疾者从书架上获取书籍.结果与结论:基于三维设计软件UG设计了阅读辅助机器人的取书装置.通过运动仿真,功能满足拟人化,能够完成取书的动作.仿真表明该装置可靠安全,有效可行.     

机器人在微创外科手术中的应用

背景：微创外科手术机器人具有稳定性好、操作灵活、运动精准、手眼协调等特点,是微创手术未来发展的方向。目的：分析微创外科手术机器人的现状,探讨微创外科手术机器人的关键技术。方法：分别从体外手术机器人与体内手术机器人等方面,详细分析和介绍了国内外近年来的主要研究成果,并对微创外科手术机器人的力反馈、主从控制策略等关键技术进行了探讨。结果与结论：综合国内外微创外科机器人的研究情况来看,微型体内手术机器人是手术机器人领域的研究热点,特别是微型机器人的灵巧性设计、手术机器人的定位、运动规划与控制、操作力的实时测量与力反馈等关键技术。主从操控技术是手术机器人进行遥操作和微操作的关键环节。     

阅读辅助机器人取书装置设计

背景：康复辅具是利用辅助技术将辅助器具产品配置于残障者,最大限度实现生活自理和参与社会活动。目的：分析了国内外阅读辅助机器人的研究现状,并对该领域的一些关键技术进行探讨,并设计出了一种新型取书装置。方法：依据阅读辅助机器人的发展特点和应用背景,设计一种阅读辅助机器人的取书装置,帮助肢体残疾者从书架上获取书籍。结果与结论：基于三维设计软件UG设计了阅读辅助机器人的取书装置。通过运动仿真,功能满足拟人化,能够完成取书的动作。仿真表明该装置可靠安全,有效可行。     

C形臂X线投影图像3D建模及其应用

C形臂X线投影图像3D建模是指以C形臂获取的X线2D投影图像为基础,实现骨骼3D模型的术中重建。与单纯的2D切片图像或投影图像相比,3D重建模型不仅含有更为丰富的骨骼外部形状等解剖结构信息,而且还可包含骨密度及强度等骨骼内部多元有用信息。该技术在骨组织活检、椎弓根螺钉植入、髓内钉固定、及手足骨折修复等手术方面具有广阔的应用前景。对C形臂X线投影图像3D建模技术的研究意义、现状及现存问题进行介绍。在此基础上,分析了该技术所涉及的主要研究内容,提出了可分别沿两条主线研究基于普通C形臂2D投影图像的人体骨骼3D解剖模型构建:一、以C形臂按指定角度间隔获取的密集2D投影图像为基础,采用有限角锥束X射线投影合成方法进行3D重建;二、以C形臂在正位、侧位等姿态下获取的少量2D投影图像为基础,采用基于统计可变模型的非刚性配准方法进行3D重建。对每条主线都提出了对应的解决方案。