医用机器人与计算机辅助手术MRCAS进展

综述了医用机器人与计算机辅助手术（MRCAS）技术在计算机辅助手术、医用机器人和遥操作手术三个方面的发展历程。首先,根据图像模式的不同,总结了计算机辅助手术在CT/MRI导航、透视导航、无图像导航以及其他一些导航手术中的研究进展。然后,按照医用机器人的发展历史,阐述了基于工业机器人平台的外科机器人、专用外科机器人和小型模块化机器人三个发展阶段。接着,根据临床应用特点,介绍了遥操作手术在本地遥外科和远程遥外科中的应用。最后,讨论了MRCAS的未来发展趋势。     

基于视觉行为分析的自闭症谱系障碍辅助诊断研究综述EI北大核心

自闭症谱系障碍(ASD)是一种主要表现为社交沟通与交往缺陷以及重复刻板行为的神经发育障碍。随着计算机视觉技术的快速发展,基于视觉行为分析的ASD辅助诊断受到了越来越多的关注。本文对当前基于视觉行为分析的ASD辅助诊断研究进行综述,首先简述了ASD的核心症状和临床诊断标准;然后,根据临床诊断标准,分类介绍了现有研究中设置的互动场景;接着论述了现有ASD数据集;最后分析了在不同互动场景中基于视觉行为分析的ASD辅助诊断方法的优缺点,总结了该研究领域面临的挑战,展望了未来发展方向,以期促进视频行为分析在ASD辅助诊断研究的临床应用。     

计算机辅助组织工程:概况、范围和挑战(第一部分)

计算机辅助技术结合生物学、工程学和信息科学在组织工程中应用已发展成一个崭新领域———计算机辅助组织工程(CATE)。这一新出现领域包括针对生物组织和器官替代物设计、仿真和制造的计算机辅助设计(CAD)、影像处理、建模的任意实体加工(SFF)和制造。本文就此领域的一些突出进展进行综述、介绍,尤其着重在计算机辅助组织建模、计算机辅助组织信息学和计算机辅助组织支架设计和加工三个方面。并特别从高分辨率非侵入性成像、基于影像的三维重建和基于CAD的组织模型重建技术的几个方面入手,对CATE建模发展的方法学进行了讨论。也将对组织工程中SFF技术的最新进展、生物蓝图模型对细胞及器官三维喷印的应用进行介绍。     

计算机辅助手术系统

计算机辅助手术是近年来在国际上发展迅速的一个领域 ,它对于确定病灶位置、制定最佳手术方案和保证手术成功等都具有十分重要的意义。本文沿着计算机辅助手术的发展轨迹 ,从系统组成和临床应用两大方面详细介绍了计算机辅助手术系统 (CAS)的发展状态 ,并给出了目前商业化的导航系统。最后对计算机辅助手术的发展作了展望。     

机器视觉技术在康复领域的应用

机器视觉技术通过视觉采集和分析系统对外界环境进行实时图像采集和处理,得到目标的特征信息,最终实现外部设备的控制.机器视觉技术具有精度高、实时性强、自动化与智能化程度高的优点,已广泛应用于机器人控制、工业生产、辅助医疗诊断等领域.随着医疗技术的发展,机器视觉作为人工智能的重要分支,在康复领域也得到越来越多的应用.本文综述了机器视觉的基本结构和工作原理,并对其在辅助辅具、肢体康复、心理康复等5种康复领域的常见应用进展状况进行简要归纳与介绍,最后总结了机器视觉应用于康复领域的主要问题和发展趋势.     

计算机辅助手术系统

计算机辅助手术是近年来在国际上发展迅速的一个领域,它对于确定病灶位置,制定最佳手术方案和保证手术成功等都具有十分重的意义。本文沿着计算机辅助手术的发展轨迹,从系统组成和临床应用两大方面详细介绍了计算机辅助手术系统（CAS）的发展状态,并给出了目前商业化的导航系统,最后对计算机辅助手术的发展作了展望。     

计算机辅助外科相关技术研究——著名专家介绍

<正>在国际医学植入物研究领域要有更多中国专家的名字计算机辅助外科是随着计算机技术和影像学的发展而产生的,它包含了机器人技术、手术导航技术、虚拟手术等。     

3D打印在医学领域的应用进展

三维(3D)打印出现于20世纪90年代,最初应用于模具制造、工业设计等领域。随着打印材料的研发和控制技术的完善,其应用越来越广泛。相较于传统制造技术,3D打印在小批次、设计复杂的物件制造上具有成本和效率优势,这也使得3D打印技术在医学领域中拥有极佳的应用前景。本文简述了3D打印技术的相关概念并综述了3D打印技术在医学领域中四个方面的应用:辅助外科手术,如打印3D模型辅助医生进行术前规划,打印手术导板等;打印个性化医疗器械,如打印助听器、义肢、义齿、新型给药系统和个性化内植入物等;应用于组织工程,如打印组织工程支架以及生物3D打印技术等;应用于医学教育和基础科研,如打印3D模型用于临床教学或者解剖教学,打印3D实体模型用于生物力学研究以及3D打印人工组织器官用于药物测试和肿瘤研究等。最后总结了现有3D打印技术的不足之处,并对其在医学领域的发展前景做出展望。     

关节运动机能学的研究进展

从技术和方法的角度阐述了关节机能运动学的发展历程.首先介绍了基于经典力学的关节运动机能学;然后从视频跟踪、透视技术、核磁成像三个方面分析了计算机辅助关节机能分析方法,并进一步讨论了机器人技术在运动机能分析中的应用情况.最后,简要讨论了关节运动机能学未来的发展趋势.     

计算机辅助技术联合3D打印模板在脊柱畸形矫正手术中的应用研究

目的　探讨计算机辅助技术在脊柱畸形手术中的应用价值。 方法　计算机辅助手术组：选择我科自2009年1月起至2011年6月32例脊柱畸形患者,通过计算机辅助技术结合3D打印完成手术,术后随访12~60个月。对照组：对照我科同期27例常规手术治疗的脊柱畸形患者,通过对二组的各项指标进行对比并行统计学分析,论证计算机辅助技术的优越性。 结果　计算机辅助手术组与对照组相比,手术时间、术中出血量、置钉成功率、术中X线照射次数、 Cobb角纠正率均较对照组改善,对比均有统计学意义（P<0. 05）。 结论　计算机辅助技术能显著提高脊柱畸形外科手术的准确度及安全性,缩短手术时间。     

Preplanning and simulation of surgery using rapid modelling

Rapid prototyping (RP) is increasingly being used for solution of many problems associated with biomedical engineering. RP quickly delivers prototypes that are constructed in an additive, layer-by-layer process driven by three-dimensional computer aided design (CAD) data. The aim of this work was to demonstrate that surgery for acetabulum fracture can be significantly facilitated through the use of a method based on advanced imaging techniques and the RP technique. A case of complex acetabulum fracture was reported, and application of computed tomography (CT) images, CAD and RP were explored. Modelling of the fractured part helped in preplanning and simulating the surgery and saved surgery time. The method allowed feedback action at most steps of the surgery process, thus permitting an important time saving during surgery.     

Computer-assisted liver surgery: clinical applications and technological trends

Oncological liver surgery and interventions aim for removal of tumor tissue while preserving a sufficient amount of functional tissue to ensure organ regeneration. This requires detailed understanding of the patient-specific internal organ anatomy (blood vessel system, bile ducts, tumor location). The introduction of computer support in the surgical process enhances anatomical orientation through patient-specific 3D visualization and enables precise reproduction of planned surgical strategies though stereotactic navigation technology. This article provides clinical background information on indications and techniques for the treatment of liver tumors, reviews the technological contributions addressing the problem of organ motion during navigated surgery on a deforming organ, and finally presents an overview of the clinical experience in computer-assisted liver surgery and interventions. The review concludes that several clinically applicable solutions for computer aided liver surgery are available and small-scale clinical trials have been performed. Further developments will be required more accurate and faster handling of organ deformation and large clinical studies will be required for demonstrating the benefits of computer aided liver surgery.     

膝关节置换术中软组织平衡测量技术的发展

骨性关节炎是世界上最常见的关节病之一,随年龄增大,患病率迅速上升,人工膝关节置换术已成为治疗膝关节严重病变的主要手段之一。在人工关节置换术中,生物力线测量和软组织平衡调节是两个主要问题,本文主要针对膝关节置换手术中的软组织平衡测量技术的发展做了归纳和分析,认为随着传感技术的不断发展和计算机辅助手术导航技术的不断完善,膝关节置换术中的软组织平衡测量技术将会得到不断提高,使得人工关节的寿命不断延长。     

Three-dimensional geometrical models of the inguinal region. Towards a new stereology

In this work we studied the inguinal-abdominal region and the inguinal canal using three-dimensional geometrical models. We built the models through computer aided geometric modeling techniques on the basis of observations during real dissections, operations and diagnostic medical imaging. The obtained models show in a complete modular synthesis and with a schematic iconology the structural organization of the anatomical districts in a logic sequence of layers and topographic and spatial relationships among its components. The models represent an amazing support to anatomy and clinical anatomy for teaching and research purposes on organogenesis, surgery and diagnosis.     

医学图像识别中多分类器融合方法的研究进展

计算机辅助医学图像分析识别对多种疾病的临床诊断有着重要的意义。由于医学图像自身的复杂性,单一分类器的识别性能常常难以满足临床上的要求,因此近年来,作为一种能有效改进单一分类器识别性能的方法,多分类器融合技术被逐步应用到包括乳腺X光片识别、肿瘤细胞识别以及内窥镜图像分析等领域,并取得了更为满意的识别结果。在参阅大量文献的基础上,对多分类器融合识别技术的理论分析及其在医学领域的研究及应用现状进行了综述,进而对其存在的问题进行了分析以及前景展望。     

甲襞微循环观测辅助诊断的初步研究

甲襞微循环观测辅助诊断的初步研究胡金麟＊田牛＊刘凤英＊宋欣＊李向红＊规范化的甲襞、球结膜、舌、口唇、牙龈、耳廓、皮肤、子宫颈、阴茎头微循环观测方法标志着我国临床微循环的研究与应用已进入了一个新的阶段［１，２］。临床微循环观测结果的数学公式表达，促进了...     

椎弓根螺钉内固定及计算机导航技术的发展与应用

背景：胸腰椎椎弓根螺钉内固定技术的开展,有力地推动了脊柱外科的发展,而脊柱计算机导航系统可以明显改进椎弓根螺钉植入的精确性和安全性。 目的：研究近年来椎弓根螺钉固定术临床应用进展。 方法：以“椎弓根螺钉固定术,计算机导航技术,临床应用进展”为关键词,采用计算机检索1999-01/2011-12相关文章。纳入与有关椎弓根螺钉固定及计算机导航技术在内固定过程中应用的文章;排除重复研究或Meta分析类文章。以25篇文献为主重点进行了讨论椎弓根螺钉固定术的研究进展及相关评价。 结果与结论：计算机辅助外科技术是基于计算机对大量数据信息的高速处理及控制能力,通过虚拟手术环境为外科医生从技术上提供帮助,使手术更安全、更准确的一门新技术。近年来,胸腰椎椎弓根螺钉植入技术的研究取得了很大发展,尤其是术中监测手段,已从传统的X线透视或摄片监测定位发展到计算机辅助技术进行可视化监测。计算机导航技术提供了可以从存储于计算机上的三维影像资料上模拟测量钉道长度、角度及椎弓根直径的功能,便于选择最佳长度与直径的椎弓根钉,使椎弓根螺钉手术更精确、简便、快速、安全,减少了术后并发症的发生。     

数字化外科：生物电阻抗测量技术辅助临床外科的操作

背景：现代临床外科操作对减少创伤和提高精确度的要求日益提高,生物电阻抗测量技术能将人体组织的信息转化为数字化信号,识别不同组织、器官,进而达到辅助临床操作的目的。 目的：回顾分析生物电阻抗测量技术通过数字化转换辅助临床诊断、治疗以及手术等操作过程的情况。 方法：由第一作者检索 1999/2009 PubMed数据及万方数据库有关使用生物电阻抗测量技术辅助临床诊断、治疗以及手术等操作,通过数字化信号的采集和分析达到实时定位、定性、提高精度和疗效评估等方面的文献。 结果与结论：生物电阻抗测量技术以其无创、安全、可持续监控、多次测量和重复使用等优点,是一种理想的临床操作辅助手段。随着该技术新理论、新方法的不断发展,许多学者在此基础上对其辅助临床操作的应用进行了大量的研究和尝试,有理由相信其辅助应用的范围也将进一步扩大。     

序列二维医学图像的三维显示法

详细综述了对序列二维医学图像进行三维显示的各种方法，进一步展示了该领域的最新发展方向。在比较各种显示技术的基础上，针对不同应用场合：计算机辅助手术实时导航系统和术前高精度诊疗系统，提出了不同的三维显示法。     

突触数密度Disector测量法的建立与计算机辅助分析的实现

目的 建立基于Ｄｉｓｅｃｔｏｒ技术的突触数密度定量研究方法;利用Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ语言计算机辅助的突触数密度定量分析。方法 应用连续超薄切片技术和航向电镜技术观察并记录位于同一纵轴上的神经毡,选取已知距离的相邻平行电镜照片构成Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｉｓｅｃｔｏｒ,依据Ｄｉｓｅｃｔｏｒ原理计算突触的数密度;以Ｖｉｓｕａｌ Ｂａ－ｓｉｃ４．０为开发工具,在Ｗｉｎｄｏｗｓ９５平台上开发基于Ｄｉｓｅｃ