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公开(公告)号：CN110269683A
公开(公告)日：2019-09-24
申请号：CN201910455254.5
申请日：2019-05-29
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算法的柔性针针尖位置与姿态估计改进方法，属于柔性针控制算法领域。首先根据柔性针的运动学特性，在惯性坐标系下搭建非高斯噪声误差的针尖运动学平面模型；然后将针尖运动学平面模型，先通过状态扩展消除模型误差中的有色噪声，再通过差分同类观测消除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。最后对简化后只含白噪声的扩展状态方程，利用差分粒子滤波器处理白噪声，结合差分粒子滤波算法对柔性针的针尖位置和姿态进行估计，对准确估计的针尖位置与姿态进行仿真验证。本发明有效处理非高斯噪声的模型误差与测量误差，在惯性坐标系下对柔性针的位置与姿态做出精确的估计。
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公开(公告)号：CN110262230A
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201910455267.2
申请日：2019-05-29
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
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于MPC算法的柔性针穿刺路径跟踪控制方法，属于柔性针系统的控制算法领域。首先根据柔性针的运动特性，在惯性坐标系XOY下建立针尖的运动学模型并转化为状态空间方程；然后将柔性针的运动学模型进行线性化及离散化处理，得到MPC中柔性针的运动学线性时变预测模型；将柔性针的运动学模型进行线性化及离散化处理，得到MPC中柔性针的运动学线性时变预测模型；最后利用运动学线性时变预测模型实时在线求解优化目标函数，得到最优的进给速度vr和穿刺曲率K，完成柔性针穿刺路径的跟踪控制。本发明十分适合柔性针这种难以精确建模的运动模型，有助于判断穿刺手术能否继续进行。
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公开(公告)号：CN118648977A
公开(公告)日：2024-09-17
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：CN118490277A
公开(公告)日：2024-08-16
申请号：CN202410767364.6
申请日：2024-06-14
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穿刺机器人的活检取样器，活检取样器包括：穿刺针；进针机构，连接穿刺针；导向壳体，可拆装地连接于手柄，具备滑动地连接进针机构的第一导向结构；直线驱动器，固定或者位置可调节地连接于手柄；随动件，可拆装地连接于进针机构、滑动连接于第一导向结构、固定连接于直线驱动器的执行部，通过直线驱动器的作动驱动进针机构的进退。活检取样器可拆装地连接手持式穿刺机器人的手柄，使活检取样器和手柄能够共同被用户握持以执行活检取样操作，并且活检取样器设置在手柄被用户握持时靠近用户的大拇指的一侧，使活检取样器和手柄的中心位于用户的掌心，从而减少额外弯矩，节省用户体力。
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公开(公告)号：CN117994636A
公开(公告)日：2024-05-07
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117017488A
公开(公告)日：2023-11-10
申请号：CN202311302349.6
申请日：2023-10-10
Applicant: 华中科技大学同济医学院附属协和医院
Abstract: 本发明公开了一种包含非自主运动补偿的穿刺臂路径规划方法，包括以下步骤：获取第一穿刺病灶图像；根据第一穿刺病灶图像，通过第一路径规划，得到第一穿刺路径；获取第二穿刺病灶图像，以及第一穿刺力数据；根据第二穿刺病灶图像和第一穿刺力数据，通过第二路径规划，得到第二穿刺路径；根据第一穿刺路径和第二穿刺路径，通过路径融合，得到第三穿刺路径。本发明达到了视觉和力觉上路径规划统一，保证了补偿兼顾避障和力反馈，而且在补偿非自主运动时，实现了术中的路径规划在术前路径规划基础上保持最小的修正量，保持穿刺平稳性，规避路径更改造成的损伤程度，也能最大程度的继承术前路径规划的优势。
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公开(公告)号：CN110244560A
公开(公告)日：2019-09-17
申请号：CN201910455331.7
申请日：2019-05-29
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区间2型模糊逻辑控制器的柔性针靶点追踪控制方法，属于控制算法领域。首先在建立柔性针动力学模型，利用位置偏差S、位置偏差变化率 转角偏差 和转角偏差变化率 作为区间2型模糊逻辑控制器的输入，针尖的绝对速度v和柔性针偏转的转动角速度为输出。然后将精确输入量模糊成2型模糊集，经过IF-THEN规则库的推理引擎，得到区间2型的输出模糊集，并进行降型和解模糊化，得到绝对速度v和转动角速度输出。将绝对速度v和转动角速度作为柔性针的输入，得到柔性针输出的实际轨迹，并计算与预定轨迹的位置偏差和角度偏差，返回逻辑控制器的输入，直至位置达到目标位置。本发明计算量减小，计算速度加快，柔性针响应更快。
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公开(公告)号：CN110179538A
公开(公告)日：2019-08-30
申请号：CN201910353669.1
申请日：2019-04-28
Applicant: 华中科技大学 , 华中科技大学同济医学院附属协和医院
Abstract: 本发明公开了一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针，属于医疗器械技术领域，包括：柔性消融电极、电极外套管、电极外套管滑块和电极滑块，所述电极外套管与电极外套管滑块连接，电极外套管滑块用于带动电极外套管进行轴向运动；所述柔性消融电极穿过电极外套管后与电极滑块连接，电极滑块用于带动柔性消融电极进行轴向运动；通过柔性消融电极和电极外套管的轴向运动可以调整柔性消融电极末端的位置和姿态。本发明提出的一种具备嵌套式结构的多爪适形消融针可以通过电极外套管滑块和电极滑块，带动电极外套管和柔性消融电极进行轴向运动，进而调整消融电极末端在组织中的位置和形态，使得多爪适形消融针在工作时其消融电极能够适应各种形态。
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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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