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公开(公告)号：CN118648977B
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411133220.1
申请日：2024-08-19
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
Abstract: 本发明涉及医学穿刺技术领域，具体涉及基于优化策略和针尖回退策略的穿刺路径规划方法及系统，包括以下步骤：对穿刺针进行运动学分析，构建出穿刺针穿刺路径的运动学模型；基于所述穿刺针穿刺路径的运动学模型，构建出用于穿刺针穿刺路径规划的多目标函数；基于多目标函数，利用优化算法结合针尖回退进针策略对穿刺多个目标靶点的所述穿刺针穿刺路径的运动学模型进行优化求解，得到逐一穿刺每个目标靶点的最优化穿刺针穿刺路径。本发明通过优化策略的方式进行穿刺路径规划，建立了多目标间约束，并且通过设定权重控制约束方向，使得优化方向可控，进而使得路径规划的效果可控，实现了路径规划的最优化。
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公开(公告)号：CN118697902A
公开(公告)日：2024-09-27
申请号：CN202410863526.6
申请日：2024-06-29
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
Abstract: 本发明公开了一种磁共振钆基对比剂在肾脏分支血管显影上的应用，磁共振钆基对比剂通过以下方法制备获得：通过称取18.5mg的三氟甲磺酸钆或氯化钆或硝酸钆溶于2ml的水，再加pH为9‑12的Na2CO3/NaHCO3缓冲液2ml使之沉淀，离心后用水重悬沉淀形成悬浊液，再取人血清白蛋白或牛血清白蛋白溶于水，在震荡中滴加到所述悬浊液中，加入磁子后在25‑45℃加热下搅拌反应后离心取上清液，最后将上清液用100K超滤管超滤浓缩并过滤，得到磁共振钆基对比剂，磁共振钆基对比剂用于肾脏分支血管的显影。可以用于肾血管显影，现有公开的铁基对比剂可以用于肾血管显影，但本发明的钆基对比剂能够解决铁基对比剂T1弛豫效果弱，不利于肾脏细小分支显影的问题。
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公开(公告)号：CN117994636B
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202410396687.9
申请日：2024-04-03
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
IPC: G06V10/82 , G06V10/96 , G06V10/80 , G06V10/62 , G06V10/42 , G06V10/46 , G06V20/50 , G06N3/0464 , G06N3/045 , A61B17/34
Abstract: 本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及基于交互学习的穿刺目标识别方法、系统及存储介质，包括以下步骤：利用神经网络，在所述时域图像进行穿刺目标的识别，创建出第一识别任务；利用神经网络，在所述频域图像中进行穿刺目标的识别，创建出第二识别任务；将第一识别任务和第二识别任务进行交互学习，创建出用于在医学影像中精准识别出穿刺目标的第三识别任务。本发明实现在识别阶段中将两个独立并行的识别任务进行交互融合，提升穿刺目标识别的准确度，而且可以做到与识别阶段进行动态适应，识别任务鲁棒性更强。
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公开(公告)号：CN118217024A
公开(公告)日：2024-06-21
申请号：CN202410660386.2
申请日：2024-05-27
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
Abstract: 本发明公开了一种手持式RCM穿刺机器人，包括：穿戴部，用于固定连接于操作者的手臂；远端运动中心机构，固定连接于穿戴部，具备以掌心为运动中心的执行部；穿刺单元，固定连接于远端运动中心机构的执行部，用于执行穿刺动作；手柄，沿着穿刺单元的穿刺方向滑动连接于穿刺单元，用于被操作者的手掌握持；操作单元，集成于手柄上，通过控制器电连接远端运动中心机构，用于控制穿刺单元执行俯仰、偏航和进退动作。手持式RCM穿刺机器人的重心、穿刺中心和医生的掌心位于同一个位置，没有额外的弯矩，能够被医生的手掌或者手臂独立地支撑，穿刺单元被医生的手掌直接握持，在远端运动中心机构失能时，医生能够手动稳定穿刺单元的位置并且执行穿刺手术。
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公开(公告)号：CN117017507A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202311298250.3
申请日：2023-10-09
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
IPC: A61B34/37
Abstract: 本发明公开了一种穿刺手术机器人的精密主从控制系统及方法，包括主从控制台、主从动作跟随模块、从主位姿映射模块和系数调整模块，主从动作跟随模块使得从端机器人的末端跟随主端机器人的末端同步移动，从主位姿映射模块用于修正主端机器人的位姿和从端机器人的位姿之间的偏差，系数调整模块的操作端通过感受操作人员输出的作用力的变化以修改主从跟随系数，同时向操作人员反馈线性变化的反向作用力，使得操作人员能够通过触觉感受主从跟随系数，在自由空间中调大主从跟随系数，以实现从端机器人的大范围快速移动，在执行手术作业时调小主从跟随系数，以实现从端机器人的小范围精细运动。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111603241B
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202010476353.4
申请日：2020-05-29
Applicant: 北京航空航天大学 , 华中科技大学同济医学院附属协和医院
Abstract: 本发明公开了一种基于差分粒子滤波的医疗机器人定位装置和改进方法，属于软组织自动穿刺手术装置的改进，包括图像传感系统、电控系统、执行系统和上位机；模型计算器，状态扩展器和差分粒子滤波器；模型计算器根据装配柔性针的医疗机器人的运动学特性，在惯性坐标系XOY下搭建非高斯噪声误差的针尖运动学平面模型；状态扩展器对针尖运动学平面模型进行改进，消除模型误差和测量误差中的有色噪声，得到只含白噪声的扩展状态方程并进行简化；最后对只含白噪声的扩展状态方程结合差分粒子滤波理论搭建差分粒子滤波估计器处理白噪声，对柔性针针尖位置和姿态进行估计。本发明能有效处理非高斯噪声的模型误差与测量误差，精确估计医疗机器人的位置姿态。
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公开(公告)号：CN111603241A
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN202010476353.4
申请日：2020-05-29
Applicant: 北京航空航天大学 , 华中科技大学同济医学院附属协和医院
Abstract: 本发明公开了一种基于差分粒子滤波的医疗机器人定位装置和改进方法，属于软组织自动穿刺手术装置的改进，包括图像传感系统、电控系统、执行系统和上位机；模型计算器，状态扩展器和差分粒子滤波器；模型计算器根据装配柔性针的医疗机器人的运动学特性，在惯性坐标系XOY下搭建非高斯噪声误差的针尖运动学平面模型；状态扩展器对针尖运动学平面模型进行改进，消除模型误差和测量误差中的有色噪声，得到只含白噪声的扩展状态方程并进行简化；最后对只含白噪声的扩展状态方程结合差分粒子滤波理论搭建差分粒子滤波估计器处理白噪声，对柔性针针尖位置和姿态进行估计。本发明能有效处理非高斯噪声的模型误差与测量误差，精确估计医疗机器人的位置姿态。
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公开(公告)号：CN111584061A
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN202010363975.6
申请日：2020-04-30
Applicant: 北京航空航天大学 , 华中科技大学同济医学院附属协和医院
Abstract: 本发明提供了一种基于无模型自适应算法的多爪针自动穿刺装置及控制方法，用于控制多爪针运动。本发明的多爪针自动穿刺装置，包括控制模块和执行机构；控制模块解析上位机传输的路径跟踪控制指令，生成电机控制量输出；执行机构包括传动驱动模块和多爪针体，根据电机控制量，驱动多爪针体运动。本发明的控制方法从传感器获取主针和所有子针的针尖位置、电机位置，从上位机的指令中获取期望的针尖位置，基于紧格式动态性线性化数据模型的MFAC控制方法计算输出电机控制量，控制多爪针的穿刺动作，跟踪目标路径。本发明改进了穿刺装置行进的不确定性，降低传统控制方法对模型的依赖性，提高穿刺装置对复杂环境的适应性。
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公开(公告)号：CN118648978B
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202411133248.5
申请日：2024-08-19
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
IPC: A61B34/10 , G06T19/00 , G06N3/0499 , G06N3/086
Abstract: 本发明涉及医学穿刺技术领域，具体涉及基于自适应局部优化算法的穿刺针路径规划方法及系统，包括以下步骤：利用优化算法依次对到达各个目标靶点的所述穿刺针穿刺路径的运动学模型进行求解，得到逐一穿刺每个目标靶点的穿刺针穿刺全局路径；通过神经网络对所述穿刺针穿刺全局路径与穿刺全局环境信息间的映射关系进行封装，得到用于根据穿刺全局环境信息获得穿刺全局路径的全局规划模型；全局规划模型进行迁移学习，得到用于根据穿刺局部环境信息获得穿刺局部路径的局部规划模型。本发明实现对术前穿刺路径规划的实时局部调整，以完全适配真实穿刺场景，提升穿刺路径规划的鲁棒性不足。
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公开(公告)号：CN118648978A
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202411133248.5
申请日：2024-08-19
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
IPC: A61B34/10 , G06T19/00 , G06N3/0499 , G06N3/086
Abstract: 本发明涉及医学穿刺技术领域，具体涉及基于自适应局部优化算法的穿刺针路径规划方法及系统，包括以下步骤：利用优化算法依次对到达各个目标靶点的所述穿刺针穿刺路径的运动学模型进行求解，得到逐一穿刺每个目标靶点的穿刺针穿刺全局路径；通过神经网络对所述穿刺针穿刺全局路径与穿刺全局环境信息间的映射关系进行封装，得到用于根据穿刺全局环境信息获得穿刺全局路径的全局规划模型；全局规划模型进行迁移学习，得到用于根据穿刺局部环境信息获得穿刺局部路径的局部规划模型。本发明实现对术前穿刺路径规划的实时局部调整，以完全适配真实穿刺场景，提升穿刺路径规划的鲁棒性不足。
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