機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)是集多項(xiàng)現(xiàn)代高科技手段于一體的綜合體。主要用于心臟外科和前列腺切除術(shù)。外科醫(yī)生可以遠(yuǎn)離手術(shù)臺(tái)操縱機(jī)器進(jìn)行手術(shù),完全不同于傳統(tǒng)的手術(shù)概念,在世界微創(chuàng)外科領(lǐng)域是當(dāng)之無(wú)愧的性外科手術(shù)工具。利用機(jī)器人做外科手術(shù)已日益普及,美國(guó)2004年一年,機(jī)器人就成功完成了從前列腺切除到心臟外科等各種外科手術(shù)2萬(wàn)例。利用機(jī)器人做手術(shù)時(shí),醫(yī)生的雙手不碰觸患者。一旦切口位置被確定,裝有照相機(jī)和其他外科工具的機(jī)械臂將實(shí)施切斷、止血及縫合等動(dòng)作,外科醫(yī)生只需坐在通常是手術(shù)室的控制臺(tái)上,觀測(cè)和指導(dǎo)機(jī)械臂工作就行了。據(jù)悉,該技術(shù)可讓醫(yī)生在地球的一端對(duì)另一端的患者實(shí)施手術(shù)。目前普通的機(jī)器人外科手術(shù)是前列腺切除術(shù)。一些外科醫(yī)生也采用稱為“達(dá)芬奇”的機(jī)器人系統(tǒng)做心臟外科、婦產(chǎn)科及節(jié)育手術(shù)。2000年,機(jī)器人做的外科手術(shù)達(dá)1500例,而2004年,機(jī)器人已實(shí)施了2萬(wàn)例手術(shù)。 比較大限度地減輕了手術(shù)患者肉體上的痛苦,近而使微創(chuàng)手術(shù)也得到了快速的發(fā)展;甘肅醫(yī)用手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)
巨大的市場(chǎng)空間有待進(jìn)一步挖掘,行業(yè)正在迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。耗材價(jià)格下降促進(jìn)需求釋放機(jī)器人輔助關(guān)節(jié)置換手術(shù)因具有植入物定位準(zhǔn)確度和一致性較高、患者術(shù)后恢復(fù)較快等優(yōu)勢(shì),在臨床實(shí)踐中備受關(guān)注。然而,我國(guó)膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)滲透率仍處于較低水平,究其原因,主要在于人工關(guān)節(jié)價(jià)格昂貴。2021年9月,國(guó)家組織人工關(guān)節(jié)集中帶量采購(gòu)在天津開標(biāo)。國(guó)家醫(yī)保局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,在此次人工關(guān)節(jié)集中帶量采購(gòu)中,人工髖關(guān)節(jié)平均價(jià)格從,人工膝關(guān)節(jié)平均價(jià)格從,平均降價(jià)82%??梢灶A(yù)見,人工關(guān)節(jié)價(jià)格的大幅下降將有利于填補(bǔ)未被滿足的需求,關(guān)節(jié)手術(shù)滲透率將隨之提升。此外,隨著骨科耗材的降價(jià),骨科醫(yī)療器械行業(yè)整體或?qū)⒂瓉?lái)新的調(diào)整。人口老齡化趨勢(shì)拉動(dòng)市場(chǎng)擴(kuò)容據(jù)中國(guó)發(fā)展研究基金會(huì)發(fā)布的《中國(guó)發(fā)展報(bào)告2020:中國(guó)人口老齡化的發(fā)展趨勢(shì)和政策》測(cè)算,2020年,我國(guó)65歲及以上人口數(shù)量約為,約占總?cè)丝跀?shù)量的13%;預(yù)計(jì)到2035年和2050年,我國(guó)65歲及以上人口數(shù)量將分別達(dá)到,占總?cè)丝诒壤龑⒎謩e達(dá)到。我國(guó)老齡化程度持續(xù)加深,而骨科疾病發(fā)病率與年齡相關(guān)度極高,因此,骨科疾病患病人數(shù)將不斷增加,相關(guān)手術(shù)量將進(jìn)一步增長(zhǎng)。骨科手術(shù)機(jī)器人的市場(chǎng)規(guī)模也將隨之?dāng)U大。同時(shí)。 甘肅醫(yī)用手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)基于這種三維位置信息的手術(shù)支援,極大地減小了手術(shù)創(chuàng)面;
研究人員將泛洪算法網(wǎng)絡(luò)與以下兩個(gè)處理流程相結(jié)合:其一,研究人員估計(jì)了3D圖像各位置切片之間的一致性,然后在FFN跟蹤每個(gè)神經(jīng)元時(shí)確保各位置圖像內(nèi)容的穩(wěn)定性;其二,研究人員使用Segmentation-EnhancedCycleGAN(SECGAN)計(jì)算出缺失圖像的近似圖。SECGAN是一種專門用于圖像分割的生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)。研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)使用SECGAN幻覺圖像數(shù)據(jù)時(shí),F(xiàn)FN能夠更加魯棒地跟蹤多個(gè)缺失切片的位置。果蠅大腦在Neuroglancer的交互式可視化使用3D圖像重建大腦之后還有一個(gè)問題,就是怎么展示:當(dāng)圖像包含上萬(wàn)億像素時(shí),可視化顯得極其重要和困難。受到谷歌新可視化技術(shù)的啟發(fā),研究人員設(shè)計(jì)了一種可擴(kuò)展且功能強(qiáng)大的工具。目前,任何有瀏覽器且支持WebGL的設(shè)備都可以前往觀察該研究的開源結(jié)果。它以Neuroglancer技術(shù)呈現(xiàn):歌表示,這項(xiàng)技術(shù)可以幫助人們展示PB級(jí)的3D內(nèi)容,并支持很多高級(jí)功能,如任意軸橫截面的重新拼接、多分辨率網(wǎng)格,以及通過(guò)Python開發(fā)自定義分析任務(wù)的強(qiáng)大能力與Python集成。研究展望谷歌表示,其在HHMI和劍橋大學(xué)的合作者們已經(jīng)開始了基于該研究的進(jìn)一步探索,盡管目前的研究結(jié)果還不是真正的神經(jīng)元連接圖——建立連接組還需要識(shí)別突觸。
與傳統(tǒng)的健康應(yīng)用程序不同,這是一項(xiàng)研究,因此數(shù)據(jù)處理由兩個(gè)機(jī)構(gòu)審查委員會(huì)監(jiān)督,所有用戶信息都將在安全服務(wù)器之間加密和碎片化。Charvat說(shuō),公司不會(huì)出售用戶數(shù)據(jù)。任何22歲或以上的人都可以參加,第一階段的研究大約需要45分鐘才能完成。將在18個(gè)月后再次聯(lián)系參與者進(jìn)行后續(xù)測(cè)試,測(cè)試時(shí)間約為15分鐘,總參與時(shí)間為1小時(shí)。在收集健康和生活方式數(shù)據(jù)后,將對(duì)其進(jìn)行分析,試圖確定危險(xiǎn)因素如何重疊或聚集以產(chǎn)生認(rèn)知變化。Galea懷疑阿爾茨海默病不會(huì)有一個(gè)單一的危險(xiǎn)因素,而是一系列增加發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的因素。目前,ASSIST研究的資助期為三年,但Charvat和Galea希望它能演變成一項(xiàng)長(zhǎng)期研究,就像弗雷明翰心臟研究一樣?!斑@項(xiàng)研究有很多機(jī)會(huì)成為一項(xiàng)更長(zhǎng)遠(yuǎn)更大型研究性非常強(qiáng)的研究,”Galea說(shuō)。 計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)是20世紀(jì)90年代初在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家首先進(jìn)入臨床應(yīng)用為外科醫(yī)生提供手術(shù)導(dǎo)航先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備;
如何選擇用于手術(shù)導(dǎo)航的光學(xué)與電磁儀器?光學(xué)儀器和電磁儀器是手術(shù)導(dǎo)航中常用到的兩類三維定位導(dǎo)航設(shè)備,是手術(shù)導(dǎo)航和手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵部分,在手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中起到了眼睛的作用。事實(shí)上,光學(xué)儀器和電磁儀器各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景,不能一概而論。所以,具體選擇哪種類型的儀器以及如何選型,是科研人員經(jīng)常面對(duì)的問題,終需要根據(jù)自身應(yīng)用場(chǎng)景作為依據(jù)加以選擇。下文是發(fā)布在美國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)會(huì)出版的《醫(yī)學(xué)物理學(xué)》上的一篇論文,文章基于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和科學(xué)計(jì)算,很好的回答了上述問題,供從業(yè)者參考。由于篇幅較長(zhǎng),這里翻譯文章摘要,并附全文鏈接如下,還望大家包涵。論文題目《影像引導(dǎo)式腹腔鏡手術(shù)中的電磁:與光學(xué)的比較以及組合式腹腔鏡和腹腔鏡超聲系統(tǒng)的可行性研究》目的在圖像引導(dǎo)腹腔鏡檢查中,通常采用光學(xué),但是在文獻(xiàn)中已經(jīng)提出了電磁(EM)系統(tǒng)。在本文中,我們對(duì)用于圖像引導(dǎo)腹腔鏡手術(shù)的EM和光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了比較,并提出了結(jié)合EM腹腔鏡和腹腔鏡超聲(LUS)圖像引導(dǎo)系統(tǒng)的可行性研究。方法我們首先使用標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估板評(píng)估帶有兩個(gè)光學(xué)(Atracsys&NDI)和兩個(gè)EM的腹腔鏡的準(zhǔn)確性,該光學(xué)安裝在軸上的回射標(biāo)記,而EM將傳感器嵌入近端。 可自動(dòng)識(shí)別核團(tuán)的名稱,實(shí)現(xiàn)真正意義上的三維導(dǎo)航。甘肅醫(yī)用手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)
它包括手術(shù)器械、定位跟蹤儀、圖形工作站和虛擬顯示;甘肅醫(yī)用手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)
3D定位或3D位置跟蹤可以定義為測(cè)量一個(gè)或多個(gè)在定義空間中相對(duì)于已知位置移動(dòng)的對(duì)象或?qū)ο蟮?D位置和方向。測(cè)量物體的3D位置和方向時(shí),會(huì)測(cè)量六個(gè)自由度(6DOF):3個(gè)位置坐標(biāo)和3個(gè)角坐標(biāo)?;蛘撸梢詼y(cè)量對(duì)象的位置,這稱為3自由度定位。光學(xué)跟蹤是一種3D定位技術(shù),基于使用兩個(gè)或多個(gè)光學(xué)跟蹤攝像頭監(jiān)控定義的測(cè)量空間。每個(gè)相機(jī)在鏡頭前都配備了一個(gè)紅外(IR)通濾光片,鏡頭周圍有一圈IRLED,用于周期性地用IR光照亮測(cè)量空間。這種光對(duì)人眼是不可見的,其強(qiáng)度對(duì)于人類工作來(lái)說(shuō)是完全安全的。需要跟蹤的物體配備了反射標(biāo)記,可將傳入的紅外光反射回?cái)z像機(jī)。紅外反射由相機(jī)檢測(cè),然后由光學(xué)跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部處理。該系統(tǒng)以高精度計(jì)算圖像坐標(biāo)中的二維標(biāo)記位置。使用多個(gè)攝像頭,可以得出每個(gè)標(biāo)記的3D位置??梢酝ㄟ^(guò)在測(cè)量空間中使用單個(gè)標(biāo)記來(lái)測(cè)量3D位置。為了能夠同時(shí)測(cè)量對(duì)象的方向或跟蹤多個(gè)對(duì)象,在每個(gè)對(duì)象上放置了多個(gè)標(biāo)記。只需將標(biāo)記隨機(jī)粘貼到對(duì)象上即可輕松創(chuàng)建此類配置,確保從每個(gè)角度都可以看到多個(gè)標(biāo)記。通過(guò)使用每個(gè)對(duì)象的這種配置模型,光學(xué)跟蹤系統(tǒng)能夠區(qū)分對(duì)象并確定每個(gè)對(duì)象的3D位置和方向。光學(xué)跟蹤及其優(yōu)勢(shì)光學(xué)跟蹤已被證明是基于其他技術(shù)。 甘肅醫(yī)用手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)
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