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血管介入手術(shù)機器人 版權(quán)信息
- ISBN：9787122421845
- 條形碼：9787122421845 ; 978-7-122-42184-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
血管介入手術(shù)機器人 本書特色
（1）本書作者在血管介入手術(shù)機器人領(lǐng)域深耕多年，是國際上該領(lǐng)域有重要影響力的學(xué)者之一。 （2）書中內(nèi)容是作者及其團(tuán)隊開展血管介入手術(shù)機器人研究的代表性成果之一。 （3）本書設(shè)計的血管介入手術(shù)機器人系統(tǒng)，充分考慮醫(yī)生工作環(huán)境、操作習(xí)慣，在手術(shù)操作精度、醫(yī)生操作臨場感、手術(shù)操作安全性等方面，具有較高的優(yōu)勢。 （4）本書結(jié)合深度學(xué)習(xí),創(chuàng)新性地提出一種基于醫(yī)生經(jīng)驗學(xué)習(xí)的血管介入手術(shù)機器人人機協(xié)作策略。 （5）書中圖表、數(shù)據(jù)翔實，在理論介紹的基礎(chǔ)上，更注重實際臨床實驗的效果，對我國未來血管介入手術(shù)機器人系統(tǒng)的設(shè)計與實施具有重要參考意義。
血管介入手術(shù)機器人 內(nèi)容簡介
本書以臨床需求為目標(biāo)，主要介紹導(dǎo)管/導(dǎo)絲協(xié)同操作血管介入手術(shù)機器人系統(tǒng)設(shè)計方法和基于經(jīng)驗學(xué)習(xí)的血管介入手術(shù)機器人人機協(xié)作策略，包括: 血管介入手術(shù)機器人概述、主從式血管介入手術(shù)機器人系統(tǒng)構(gòu)成、雙滑塊式血管介入手術(shù)機器人從端操作器、高臨場感血管介入手術(shù)機器人主端操作器、血管介入手術(shù)機器人安全策略、血管介入手術(shù)機器人系統(tǒng)性能評價、血管介入手術(shù)機器人人機協(xié)作策略。 本書主要讀者為從事手術(shù)機器人研究的專業(yè)技術(shù)人員和醫(yī)療、機器人等相關(guān)專業(yè)的研究生，可以作為醫(yī)療機器人技術(shù)的前沿參考書, 幫助醫(yī)療機器人和生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的研究人員、學(xué)生和技術(shù)人員掌握基本原理與基本知識, 了解業(yè)界前沿技術(shù), 還可供臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的醫(yī)生了解相關(guān)工程實踐進(jìn)展情況。
血管介入手術(shù)機器人 目錄
第1章概述1
1.1醫(yī)療機器人的發(fā)展機遇1
1.2醫(yī)療機器人的歷史變革2
1.2.1手術(shù)機器人2
1.2.2血管介入手術(shù)5
1.2.3血管介入手術(shù)機器人8
1.3血管介入手術(shù)機器人研究現(xiàn)狀10
1.3.1國外血管介入手術(shù)機器人研究現(xiàn)狀10
1.3.2國內(nèi)血管介入手術(shù)機器人研究現(xiàn)狀21
1.4自主/半自主手術(shù)機器人研究現(xiàn)狀28
1.5現(xiàn)有研究存在的問題及啟示35
1.6本書內(nèi)容37
第2章主從式血管介入手術(shù)機器人系統(tǒng)構(gòu)成39
2.1引言392.2血管介入手術(shù)概述39
2.2.1總體介紹39
2.2.2導(dǎo)管室及手術(shù)器械40
2.2.3臨床手術(shù)步驟41
2.3血管介入手術(shù)機器人功能需求分析42
2.4血管介入手術(shù)機器人系統(tǒng)構(gòu)成44
2.5本章小結(jié)48
第3章雙滑塊式血管介入手術(shù)機器人從端操作器49
3.1引言49
3.2雙滑塊式協(xié)同操作概念設(shè)計50
3.2.1靜態(tài)爬行步態(tài)50
3.2.2導(dǎo)管/導(dǎo)絲形變消除51
3.2.3模塊化無菌裝配53
3.3雙滑塊式協(xié)同操作結(jié)構(gòu)設(shè)計54
3.3.1整體方案設(shè)計54
3.3.2夾持機構(gòu)設(shè)計56
3.3.3模塊化無菌操作設(shè)計56
3.3.4力學(xué)測量機構(gòu)設(shè)計58
3.3.5整體樣機59
3.4雙滑塊式從端操作器性能測評60
3.4.1整體樣機60
3.4.2力學(xué)測量性能測評實驗61
3.4.3裝拆效率測評實驗64
3.4.4手術(shù)操作效率測評實驗65
3.5本章小結(jié)67
第4章高臨場感血管介入手術(shù)機器人主端操作器68
4.1引言68
4.2主端操作器及混合式力反饋技術(shù)概述69
4.3基于位置環(huán)-傳感器閉環(huán)控制的主動式力反饋70
4.4基于磁粉的被動式力反饋74
4.4.1磁粉扭矩傳遞機制分析74
4.4.2被動式力反饋設(shè)計79
4.5主端操作器結(jié)構(gòu)設(shè)計82
4.5.1直線力反饋機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計82
4.5.2旋轉(zhuǎn)扭矩反饋機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計84
4.6主端操作器性能驗證85
4.6.1力反饋性能驗證85
4.6.2運動信號采集性能驗證87
4.7本章小結(jié)89
第5章血管介入手術(shù)機器人安全策略90
5.1引言90
5.2臨床手術(shù)分層操作概念91
5.3基于分層操作的安全策略92
5.3.1安全策略總體設(shè)計92
5.3.2運動保護(hù)機構(gòu)94
5.3.3分層力反饋98
5.3.4運動縮減控制100
5.4安全策略實驗標(biāo)定與參數(shù)設(shè)計101
5.4.1運動保護(hù)機構(gòu)實驗標(biāo)定101
5.4.2分層力反饋及運動縮減控制參數(shù)設(shè)計106
5.5力學(xué)測量補償110
5.5.1力學(xué)測量補償分析110
5.5.2實驗標(biāo)定112
5.5.3性能驗證1155.6
本章小結(jié)117
第6章血管介入手術(shù)機器人系統(tǒng)性能評價118
6.1引言1186.2主從跟隨性能測評119
6.2.1實驗設(shè)置119
6.2.2實驗結(jié)果119
6.2.3實驗結(jié)果分析120
6.3協(xié)同操作性能測評121
6.3.1實驗設(shè)置122
6.3.2實驗結(jié)果122
6.3.3實驗結(jié)果分析126
6.4分層式安全策略性能測評129
6.4.1實驗設(shè)置129
6.4.2實驗結(jié)果130
6.4.3實驗結(jié)果分析130
6.5本章小結(jié)133
第7章血管介入手術(shù)機器人人機協(xié)作策略134
7.1引言135
7.2基于人機信任度的主從動態(tài)映射模型136
7.2.1人機信任度模型136
7.2.2機器人表現(xiàn)模型136
7.2.3主從動態(tài)映射模型137
7.3基于導(dǎo)管操作力狀態(tài)識別的主從動態(tài)映射模型138
7.3.1導(dǎo)管操作力狀態(tài)識別模型139
7.3.2訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)集構(gòu)建及網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練140
7.3.3主從動態(tài)映射模型141
7.4基于主從動態(tài)映射的人機共享控制算法142
7.5基于人機共享控制的人機協(xié)作策略143
7.6基于人機信任度主從動態(tài)映射模型仿真分析144
7.7基于主從動態(tài)映射模型的人機協(xié)作策略特性評價146
7.7.1CCD相機影像下實驗平臺搭建146
7.7.2CCD相機影像下人機協(xié)作手術(shù)評價實驗結(jié)果147
7.7.3手術(shù)室DSA影像下實驗平臺搭建150
7.7.4手術(shù)室DSA影像下人機協(xié)作手術(shù)評價實驗結(jié)果152
7.8本章小結(jié)156
參考文獻(xiàn)157
1.1醫(yī)療機器人的發(fā)展機遇1
1.2醫(yī)療機器人的歷史變革2
1.2.1手術(shù)機器人2
1.2.2血管介入手術(shù)5
1.2.3血管介入手術(shù)機器人8
1.3血管介入手術(shù)機器人研究現(xiàn)狀10
1.3.1國外血管介入手術(shù)機器人研究現(xiàn)狀10
1.3.2國內(nèi)血管介入手術(shù)機器人研究現(xiàn)狀21
1.4自主/半自主手術(shù)機器人研究現(xiàn)狀28
1.5現(xiàn)有研究存在的問題及啟示35
1.6本書內(nèi)容37
第2章主從式血管介入手術(shù)機器人系統(tǒng)構(gòu)成39
2.1引言392.2血管介入手術(shù)概述39
2.2.1總體介紹39
2.2.2導(dǎo)管室及手術(shù)器械40
2.2.3臨床手術(shù)步驟41
2.3血管介入手術(shù)機器人功能需求分析42
2.4血管介入手術(shù)機器人系統(tǒng)構(gòu)成44
2.5本章小結(jié)48
第3章雙滑塊式血管介入手術(shù)機器人從端操作器49
3.1引言49
3.2雙滑塊式協(xié)同操作概念設(shè)計50
3.2.1靜態(tài)爬行步態(tài)50
3.2.2導(dǎo)管/導(dǎo)絲形變消除51
3.2.3模塊化無菌裝配53
3.3雙滑塊式協(xié)同操作結(jié)構(gòu)設(shè)計54
3.3.1整體方案設(shè)計54
3.3.2夾持機構(gòu)設(shè)計56
3.3.3模塊化無菌操作設(shè)計56
3.3.4力學(xué)測量機構(gòu)設(shè)計58
3.3.5整體樣機59
3.4雙滑塊式從端操作器性能測評60
3.4.1整體樣機60
3.4.2力學(xué)測量性能測評實驗61
3.4.3裝拆效率測評實驗64
3.4.4手術(shù)操作效率測評實驗65
3.5本章小結(jié)67
第4章高臨場感血管介入手術(shù)機器人主端操作器68
4.1引言68
4.2主端操作器及混合式力反饋技術(shù)概述69
4.3基于位置環(huán)-傳感器閉環(huán)控制的主動式力反饋70
4.4基于磁粉的被動式力反饋74
4.4.1磁粉扭矩傳遞機制分析74
4.4.2被動式力反饋設(shè)計79
4.5主端操作器結(jié)構(gòu)設(shè)計82
4.5.1直線力反饋機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計82
4.5.2旋轉(zhuǎn)扭矩反饋機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計84
4.6主端操作器性能驗證85
4.6.1力反饋性能驗證85
4.6.2運動信號采集性能驗證87
4.7本章小結(jié)89
第5章血管介入手術(shù)機器人安全策略90
5.1引言90
5.2臨床手術(shù)分層操作概念91
5.3基于分層操作的安全策略92
5.3.1安全策略總體設(shè)計92
5.3.2運動保護(hù)機構(gòu)94
5.3.3分層力反饋98
5.3.4運動縮減控制100
5.4安全策略實驗標(biāo)定與參數(shù)設(shè)計101
5.4.1運動保護(hù)機構(gòu)實驗標(biāo)定101
5.4.2分層力反饋及運動縮減控制參數(shù)設(shè)計106
5.5力學(xué)測量補償110
5.5.1力學(xué)測量補償分析110
5.5.2實驗標(biāo)定112
5.5.3性能驗證1155.6
本章小結(jié)117
第6章血管介入手術(shù)機器人系統(tǒng)性能評價118
6.1引言1186.2主從跟隨性能測評119
6.2.1實驗設(shè)置119
6.2.2實驗結(jié)果119
6.2.3實驗結(jié)果分析120
6.3協(xié)同操作性能測評121
6.3.1實驗設(shè)置122
6.3.2實驗結(jié)果122
6.3.3實驗結(jié)果分析126
6.4分層式安全策略性能測評129
6.4.1實驗設(shè)置129
6.4.2實驗結(jié)果130
6.4.3實驗結(jié)果分析130
6.5本章小結(jié)133
第7章血管介入手術(shù)機器人人機協(xié)作策略134
7.1引言135
7.2基于人機信任度的主從動態(tài)映射模型136
7.2.1人機信任度模型136
7.2.2機器人表現(xiàn)模型136
7.2.3主從動態(tài)映射模型137
7.3基于導(dǎo)管操作力狀態(tài)識別的主從動態(tài)映射模型138
7.3.1導(dǎo)管操作力狀態(tài)識別模型139
7.3.2訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)集構(gòu)建及網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練140
7.3.3主從動態(tài)映射模型141
7.4基于主從動態(tài)映射的人機共享控制算法142
7.5基于人機共享控制的人機協(xié)作策略143
7.6基于人機信任度主從動態(tài)映射模型仿真分析144
7.7基于主從動態(tài)映射模型的人機協(xié)作策略特性評價146
7.7.1CCD相機影像下實驗平臺搭建146
7.7.2CCD相機影像下人機協(xié)作手術(shù)評價實驗結(jié)果147
7.7.3手術(shù)室DSA影像下實驗平臺搭建150
7.7.4手術(shù)室DSA影像下人機協(xié)作手術(shù)評價實驗結(jié)果152
7.8本章小結(jié)156
參考文獻(xiàn)157
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血管介入手術(shù)機器人 作者簡介
郭書祥，博士、日本工程院外籍院士、IEEE Fellow, 國家海外高層次人才引進(jìn)計劃教授，教育部 “長江學(xué)者獎勵計劃 ”教授，工業(yè)和信息化部融合醫(yī)工系統(tǒng)與健康工程重點實驗室主任，擔(dān)任IEEE ICMA國際會議的創(chuàng)始大會主席以及IJMA國際期刊主編等學(xué)術(shù)職務(wù)。長期從事微機器人技術(shù)、血管介入機器人系統(tǒng)等方面的研究工作。在世界上率先開發(fā)出直徑 1mm的兩種腦血管檢查微系統(tǒng)，研制的具有3自由度的仿生魚形微機器人屬世界首創(chuàng)，曾在世界權(quán)威雜志 New Scientist 上介紹報道。主持省部級以上課題10余項，包括科技部863課題和日本國文部科學(xué)省重點科研項目。發(fā)表被SCI收錄學(xué)術(shù)論文170多篇，主編大型學(xué)術(shù)專著10部。擁有40余項機器人和微系統(tǒng)方面的發(fā)明專利。獲國際學(xué)術(shù)獎14項、省部級二等獎2項。
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