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国家自然科学基金(51175373)

作品数:15 被引量:42H指数:4
相关作者:姜杉杨志永冯文浩刘筠郭杰更多>>
相关机构:天津大学天津市人民医院天津医科大学更多>>
发文基金:国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”天津市科技支撑重大项目更多>>
相关领域:自动化与计算机技术医药卫生机械工程理学更多>>

文献类型

  • 15篇中文期刊文章

领域

  • 9篇自动化与计算...
  • 2篇机械工程
  • 2篇医药卫生
  • 1篇文化科学
  • 1篇理学

主题

  • 7篇机器人
  • 5篇手术
  • 5篇手术机器人
  • 5篇核磁
  • 4篇成像
  • 4篇磁共振
  • 4篇磁共振成像
  • 3篇手术机
  • 3篇磁共振成像(...
  • 2篇导航
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  • 2篇图像
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  • 2篇气动控制
  • 2篇气动控制系统
  • 2篇前列腺
  • 2篇微创手术机器...
  • 2篇近距
  • 2篇控制系统

机构

  • 13篇天津大学
  • 3篇天津市人民医...
  • 2篇天津医科大学
  • 1篇天津职业技术...
  • 1篇天津市肿瘤医...
  • 1篇天津赛德生物...

作者

  • 11篇姜杉
  • 7篇杨志永
  • 4篇冯文浩
  • 3篇刘筠
  • 2篇郭杰
  • 2篇王伟
  • 1篇任召伟
  • 1篇郑鹏
  • 1篇阎兵
  • 1篇孙福德
  • 1篇戚厚军
  • 1篇原伟
  • 1篇张震
  • 1篇陈艳梅
  • 1篇李志
  • 1篇杨云鹏
  • 1篇李盼
  • 1篇娄金龙
  • 1篇刘盛
  • 1篇王伟

传媒

  • 2篇天津大学学报...
  • 2篇机器人
  • 1篇中华放射医学...
  • 1篇机械设计与研...
  • 1篇计算机应用研...
  • 1篇机械设计
  • 1篇兵工学报
  • 1篇计算机辅助设...
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  • 1篇High T...
  • 1篇Transa...
  • 1篇国际生物医学...

年份

  • 2篇2018
  • 2篇2017
  • 3篇2016
  • 3篇2015
  • 1篇2014
  • 1篇2013
  • 3篇2012
15 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
微创手术机器人的丝传动误差分析被引量:1
2018年
针对CT引导下微创手术机器人设计中的空间限制及驱动兼容性问题,提出了一种新型的丝传动驱动方式。分别对轴向绕丝方式和径向绕丝方式建立运动误差模型并进行了分析,结果表明轴向绕丝方式造成的误差小于径向绕丝方式。搭建了丝传动误差测量实验台,测得的传动阶段的绕丝误差变化趋势与理论分析一致,并且发现迟滞误差也是造成丝传动误差的重要因素。然后,通过试验测量丝传动迟滞误差并进行补偿,使丝传动关节换向运动时的定位误差平均降低了33%。
原伟姜杉杨云鹏王伟杨志永
关键词:误差补偿
基于AMESim和ADAMS联合仿真的核磁兼容机器人气动控制系统
2016年
针对核磁共振成像(MRI)导航手术机器人的研究,搭建了电磁比例阀气动控制系统,建立了系统的数学模型,并分别利用D-H(Denavit-Hartenberg)矩阵法和矢量法进行了运动学的正逆解分析.利用AMESim建立了PID控制下的气动控制系统模型,ADAMS建立了机器人动力学模型,发挥两者优势进行联合仿真,并结合搭建的手术机器人实验平台进行了针刺实验验证.仿真和实验结果均验证了系统理论模型的正确性和PID控制器的有效性.
杨志永李鹏帅冯文浩
关键词:核磁共振成像气动控制系统AMESIMADAMS联合仿真
前列腺手术机器人系统超声图像混合配准方法被引量:2
2017年
病人空间与CT图像空间的配准是图像导航前列腺粒子植入手术机器人系统的重要部分,其关键在于提高靶区配准精度.经直肠超声探头有准确获得体内信息的优势,因此提出了一种结合体表信息以及体内超声图像信息的混合配准方法.固定电磁定位仪接收器于超声探头上,通过探头标定实验,获取二维超声图像坐标到电磁定位仪接收器的坐标转换矩阵,计算超声图像上点的空间三维坐标.模型配准实验结果表明,引入超声图像和未引入超声图像的靶点配准误差分别是(2.60±0.38)mm和(3.19±0.46)mm,靶区配准精度得到较大提高.
郑勇男梁红花杨志永刘盛王伟
后装机源到位精度理论与实验被引量:1
2015年
源到位精度是近距离放射治疗后装机的重要性能指标之一,多种因素可导致源到位误差,影响放射剂量准确度。从理论和实验角度探究了多种因素对源到位精度的影响。首先,基于后装机传动特点,建立了源缆—导管静力学模型,分析源缆输入和输出力比值随摩擦因数和治疗导管弯曲形状变化关系。然后建立源缆传输动力学模型,分析了柔性源缆进给过程中弹性变形量与源缆长度和导管弯曲半径的关系。最后设计制造出测试平台,实验探究多种因素对源到位精度的影响,间接证明了理论分析的正确性。
方贤春姜杉孙福德娄金龙
关键词:后装机静力学动力学
男性盆腔器官群实体模型的研制与实验研究
2016年
目的 在前列腺穿刺手术中,穿刺针和组织器官的变形会对手术精度产生很大影响。因此深入的穿刺实验研究和大量的手术训练对于提高手术治疗效果十分必要。为了便于实验研究及手术训练的开展,笔者研制了男性盆腔器官群实体模型,并进行了相应的实验研究。方法 根据人体核磁共振扫描图像进行盆腔器官群三维重建后,设计单体器官模具。采用一种新型聚乙烯醇(PVA)水凝胶,通过调整其成分配比及制作工艺得到满足不同组织生物力学特性的仿生材料,分别制作相应的单体器官模型;将单体器官依据人体解剖学结构进行装配,并模拟人体盆腔内环境;最后以制作完成的器官群模型进行穿刺力和穿刺变形实验。结果 穿刺力实验数据表明此模型对器官群模型的力学特性符合实际手术中穿刺力的变化规律。穿刺变形实验中,通过超声图像可清晰显示出穿刺针和组织器官的形变,说明器官群模型具有较好的超声成像效果。结论 男性盆腔器官群实体模型能够满足穿刺实验研究以及穿刺手术训练的需求,可为进一步提高穿刺手术的精度及穿刺手术的推广奠定基础。
刘琬钰王兴继李盼姜杉杨志永
关键词:聚乙烯醇水凝胶生物力学特性
基于计算机图形处理与有限元仿真的前列腺穿刺变形模拟被引量:3
2016年
前列腺癌近距离放射治疗是有效治疗前列腺癌的一种微创治疗方法,然而在手术针向前列腺内部植入放射性粒子的过程中,前列腺和周围软组织器官的变形会导致粒子植入偏差。运用计算机图像处理与有限元仿真技术,使用患者术前的核磁图像,结合盆腔解剖学知识和三维重建技术,建立前列腺器官群有限元模型,并对粒子植入手术过程进行术前的有限元模拟计算,从而得到目标位置的变形量。有限元计算中的输入量均由实验数据结合有限元软件反求获得。结果表明,模型的穿刺变形量符合术中前列腺变形情况,周边组织器官均能提供有效约束。该方法可以应用于术前穿刺轨迹规划、剂量规划和手术模拟训练机。
王兴继姜杉
Three-Dimensional Conformal Dose Planning for Prostate Brachytherapy
2018年
For local radiotherapy, a three-dimensional(3D)conformal localized dose planning protocol has been established in this paper to develop a precise and reasonable dose plan. A precalculated 3D dose map for a single source is obtained using the Monte Carlo method, and the spatial dose maps are combined linearly to acquire the dose distribution. The dose distribution is visualized through the real-time display of the isodose line and isodose surface combined with the reconstructed 3D organ groups. By observing 3D dose coverage to the target volume and surrounding tissues, dose planning could be initiated with greater accuracy and precision to avoid dose dead zones and excessively high-dose levels, thus achieving the 3D conformal dose planning objective. Further research into the impact that blockages have on a needle trajectory can be conducted to optimize the insertion accuracy. A treatment planning system was developed to formulate and implement the 3D local treatment plan before the surgery,during the surgery, and after the surgery. Several experiments pertaining to both single-seed and multiple-seed dose distributions were conducted to verify the accuracy of the single-seed dose calculation module and 3D superposition dose calculation in the treatment planning system.
Shihui ZhangShan JiangZhiyong YangZhi Li
关键词:BRACHYTHERAPYSEEDCONFORMALLOCALIZEDDOSEPLANNINGPLANNING
核磁共振环境下机器人驱动及控制传感技术研究被引量:1
2012年
核磁共振成像(MRI)导向下的机器人辅助微创手术,以其对软组织的高分辨率、高精度及高效微创等特点,近年来倍受国际医学界的青睐.但受核磁仪有限结构空间和高磁场强度的限制,传统的驱动方式及传感器无法在核磁共振环境下的机器人中使用.本文针对这一领域的应用特点,总结了目前国内外主要的核磁兼容驱动方式及传感器的技术难点,并通过国内外相关研究成果介绍了其原理、控制方法及设计制造方法.经过综合对比得出了各种方法的优缺点及各自的适用场合,并指出了该领域的发展方向.
姜杉郑鹏刘筠张震冯文浩郭杰
关键词:微创手术机器人驱动方式
基于模糊PID调节的核磁兼容机器人气动控制技术被引量:16
2012年
基于自主研发的MRI(核磁共振成像)导航针刺手术机器人,搭建了机器人气动控制系统.建立了开关阀控气缸、气缸摩擦力及长气管等数学模型,设计了模糊PID(比例–积分–微分)控制器,并在此基础上进行了PWM(脉宽调制)信号的线性分解.模拟仿真和实验验证结果均表明模糊PID控制器对系统具有较高的位置控制精度及轨迹跟踪能力.结合机器人进行针刺精度实验,结果显示针刺精度误差为0.79 mm,满足精度要求.
姜杉冯文浩杨志永刘筠
关键词:手术机器人气动控制系统模糊PID
核磁兼容机器人本体材料的切削加工性
2013年
选择3种核磁兼容非金属材料即聚丙烯、尼龙、聚甲醛进行切削力试验和粗糙度测量,分析不同切削参数下的三维切削力和粗糙度R a的变化规律。在此基础上,结合加工所获切屑形状,运用有向图和矩阵(DAM)法对3种材料的切削加工性进行评价,结果表明:尼龙切削加工性最优,聚甲醛其次,聚丙烯最差,因此宜选择尼龙作为核磁兼容机器人本体制造材料。
任召伟姜杉戚厚军阎兵
关键词:机械制造工艺与设备机器人切削力表面粗糙度切削加工性
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