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[发明专利]感测型连续体机器人、介入感测系统及方法-CN202210880040.4有效
发明人： 边桂彬;李桢;张名洋 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2022-07-25 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： A61B34/20 文献下载
摘要：本申请涉及一种感测型连续体机器人、介入感测系统及方法，能够在介入管路型生物组织例如肺部支气管的过程中感知自身形状。上述连续体机器人包括：多级主动段和被动段，均为中空结构，被动段与多级主动段的末端连接；每级主动段内设置有感测驱动一体化组件，从所在的主动段位置沿轴向进行延伸至被动段的末端，其包括：基体，固定于对应的主动段之内，基体具有相对设置且沿轴向贯穿的两个凹槽；感测体，位于两个凹槽中靠近外部的第一凹槽内且与基体固定，感测体具有用于感测对应的主动段的形状的光学传感单元；驱动体，位于两个凹槽中远离外部的第二凹槽内且相对于基体可活动，驱动体的一端固定且另一端延伸至被动段的末端并用于接收外部作用力。
感测型连续机器人介入系统方法

[发明专利]连续体机器人路径规划方法、装置、电子设备及存储介质-CN202210969733.0在审
发明人： 边桂彬;李桢;汤向荣 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2022-08-12 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明实施例涉及一种连续体机器人路径规划方法、装置、电子设备及存储介质，涉及机器人控制领域；通过构建连续体机器人运动学模型；根据待检测体的目标器官扫描信息构建目标器官的自然腔道模型，并获取所述自然腔道模型中各自然腔道的中心线信息；根据所述自然腔道的中心线信息确定从自然腔道入口到目标器官上目标位置的初始连通路径；基于改进快速探索随机树算法对所述初始连通路径进行符合所述连续体机器人运动学模型的处理，获得规划路径，以控制所述连续体机器人根据所述规划路径到达目标器官上目标位置进行活检；即本发明实施例实现了连续体机器人完全自主导航到被检测体目标器官上的可疑病变位置，实现快速准确的活检。
连续机器人路径规划方法装置电子设备存储介质

[发明专利]青光眼手术粘小管成形术的自动送丝装置-CN202110504907.1有效
发明人： 边桂彬;李桢;李明峻 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2021-05-10 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： A61F9/007 文献下载
摘要：本发明提供通用的青光眼手术粘小管成形术的自动送丝装置，包括：壳体、驱动和传动结构、微导管固定结构、装卡结构和力学传感器；所述驱动和传动结构固定安装于所述壳体，所述微导管固定结构和所述驱动和传动结构连接，所述力学传感器安装于微导管固定结构上，位于所述微导管固定结构和所述驱动和传动结构之间，所述壳体安装于所述装卡结构；本申请实施例提供的该方法，确保了手术的稳定性和准确度的问题，避免了因人手操作而产生的抖动，而且当微导管递送出现障碍时也可及时反馈，有效避免了因schlemm’s管壁破损而导致损伤眼球组织的风险，提高了手术效率。
青光眼手术粘小管成形自动装置

[发明专利]一种双极电凝手术镊-CN202110285890.5有效
发明人： 边桂彬;李桢;张衡 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2021-03-17 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： A61B18/14 文献下载
摘要：本申请涉及一种双极电凝手术镊，涉及医疗器械领域，包括：镊片、镊尖、三维力传感组件，所述三维力传感组件设于镊片和镊尖之间；至少一个固定件，所述固定件用于固定镊片和三维力传感组件；至少一个连接件，所述连接件均设于所述三维力传感组件和所述镊尖之间，用于固定和连接三维力传感组件和所述镊尖。可以实现测量镊尖与脑部组织之间的交互力，为手术机器人系统提供力反馈，减少手术过程中双极电凝手术镊对脑组织造成的伤害，量化双极电凝手术镊与组织之间的交互力和医生的术中操作经验。
一种双极电凝手术

[发明专利]面向肺部微小结节的支气管介入连续体机器人-CN202110546058.6有效
发明人： 边桂彬;李桢;王爽 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2021-05-19 - 公布日： 2022-01-11 - 主分类号： A61B10/04 文献下载
摘要：本发明提供通用的面向肺部微小结节的支气管介入连续体机器人，包括：同心连续体外导管及其驱动结构、同心连续体内导管及其驱动结构、医疗器械通道及其驱动结构。所述同心连续体外导管可通过其电机组模块实现前后进给单自由度和弯曲双自由度运动，所述同心连续体内导管可通过其电机组模块实现相对于外导管的伸缩单自由度及弯曲双自由度运动，通过所述的同心连续体内、外导管运动可实现肺部全局柔性主动导航，可实现到达肺部微小结节周围。同心连续体内导管配置内窥摄像头，提供肺部支气管的影像。医疗器械递送模块可实现医疗器械的递送以及固定，完成肺部微小结节的诊断样本的提取工作。设置拆卸按钮，快拆换功能可以支持术前的消毒杀菌操作。
面向肺部微小结节支气管介入连续机器人

[发明专利]一种血管介入手术送丝机构的人机交互装置、系统及方法-CN201610266180.7有效
发明人： 边桂彬;侯增广;周小虎;谢晓亮;奉振球;郝剑龙;王莉;高占杰 -专利权人：北京中科鸿泰医疗科技有限公司
申请日： 2016-04-26 - 公布日： 2021-12-24 - 主分类号： G06F3/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于表面肌电的血管介入手术送丝机构的人机交互系统、装置和方法。该系统包括：主动导丝、第一电极片、手臂、第二电极片、肌电信号采集通道、肌电信号采集仪、从动导丝、送丝机构和控制装置；所述第一电极片用于贴在用户拇短展肌处；所述第二电极片用于贴在用户肱二头肌处；所述肌电信号采集仪用于采集肌电信号；所述控制装置根据所述肌电信号产生控制指令；所述送丝机构根据接收到的控制指令控制径向步进电机和轴向步进电机执行动作，所述径向步进电机用于旋转所述从动导丝，所述轴向步进电机用于推送所述从动导丝。本发明解决了血管介入机器人人机交互透明度差、手术效率低、改变了医生自然手术操作习惯等问题。
一种血管介入手术机构人机交互装置系统方法

[发明专利]一种视野异常数据采集系统-CN202110940056.5有效
发明人： 边桂彬;李桢;付攀 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2021-08-17 - 公布日： 2021-11-30 - 主分类号： G06F3/0484 文献下载
摘要：本发明提供通用的一种视野异常数据采集系统，基于QtCharts的拖拽式样条曲线族，组成方格表的每根网格线均独自构成了一条样条曲线，用户可通过人机交互移动样条曲线上控制点的位置从而改变各样条曲线的形状，使得整个Amsler方格表成为精确编辑各部分形状、颜色的动态区域；动态区域以其左下角作为坐标原点，向右为x轴正方向，向上为y轴正方向；在所述网格线设置了多个控制点，这些控制点以相等的间隔排列在网格线上，用户通过逐点方向键控制移动：网格线的控制点均可以向任意方向移动，所述控制点单次位移固定步距；鼠标按下拖动的方式改变控制点的位置：网格线的控制点均可以向任意方向移动。
一种视野异常数据采集系统

[发明专利]一种视野异常数据评估系统-CN202110934135.5在审
发明人： 边桂彬;李桢;付攀 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2021-08-16 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： G16H10/60 文献下载
摘要：本发明提供通用的一种视野异常数据评估系统，给出多种评估的指标，包括：患者视野盲点/暗淡/模糊区域数；患者视野盲点/暗淡/模糊区域各自面积占Amsler表格区域占比；患者视野盲点/暗淡/模糊区域最大/最小面积；患者视野盲点/暗淡/模糊程度评分；患者视野扭曲区域占Amsler表格区域占比；患者视野扭曲区域簇数；患者视野扭曲各区域扭曲程度评分；患者视野扭曲总体程度评分；针对所述两张时间节点相邻的测量结果图进行自动对比分析评估的指标：视野各盲点/暗淡/模糊区域扩散或转移趋势矢量；视野扭曲各簇扩散或转移趋势矢量。
一种视野异常数据评估系统

[发明专利]一种用于青光眼粘小管成形术的柔性微导管递送机构-CN202010344045.6有效
发明人： 边桂彬;李桢;李安龙 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2020-04-27 - 公布日： 2021-08-20 - 主分类号： A61F9/007 文献下载
摘要：本发明涉及医疗器具技术领域，具体涉及一种用于青光眼粘小管成形术的柔性微导管递送机构，包括：导轨；支撑座，所述支撑座活动连接于所导轨上；卡合件，所述卡合件转动连接于所述支撑座上，用于固定导管尾端；外管，所述外管通过外管支撑件固定安装于所述导轨上；内管，所述内管一端通过内管支撑件安装于所述支撑座内，另一端插设于所述外管内；驱动组件，所述驱动组件的输出端与所述支撑座相连接；本实施例采用自动化递送导管的方式，在保证对手术操作精度的需求下，有效避免人工操作存在的不稳定性，提高手术效率，同时采用内管推入外管的方式，可以保证导管在递送过程中始终被保护，从而避免导管破损断裂。
一种用于青光眼粘小管成形柔性导管递送机构

[发明专利]一种送丝装置的执行端及送丝装置-CN201911158438.1有效
发明人： 边桂彬;李桢;张衡 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2019-11-22 - 公布日： 2021-06-01 - 主分类号： B65H51/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种送丝装置的执行端及送丝装置，所述执行端包括：支架；两个相互平行的摆臂，每个所述摆臂均与所述支架的一端枢轴连接；送丝组件，所述送丝组件设于两个所述摆臂间且能够绕预设轴旋转，所述预设轴连接两个所述摆臂且与所述摆臂垂直；至少一个连接件，每个所述连接件均与所述送丝组件连接；驱动组件，所述驱动组件设于所述支架上，所述驱动组件分别与至少一个所述摆臂和每个所述连接件驱动连接。提高了微导管送入巩膜静脉窦内的精度和效率，降低了手术的难度，避免了依赖于医生长期的学习和临床经验，同时避免了造成医源性损伤，提高了手术的成功率。
一种装置执行

[发明专利]导丝操控手柄-CN201910778269.5有效
发明人：谢晓亮;侯增广;周彦捷;边桂彬;周小虎;刘市祺;奉振球 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2019-08-22 - 公布日： 2021-04-20 - 主分类号： A61B17/00 文献下载
摘要：本发明属于医疗设备领域，具体涉及一种导丝操控手柄，旨在解决现有技术中血管手术医生手术环境危害大、手术精度差、效率低等问题，本发明提供一种导丝操控手柄，包括导丝平移及反馈模块、导丝旋转模块和本体结构件，所述导丝旋转模块与所述导丝平移及反馈模块连接，且均安装于所述本体结构件；所述导丝旋转模块输出的旋转角度生成导丝的姿态控制信号，用于驱动导丝使其以自身长度方向为轴进行旋转；所述导丝平移及反馈模块输出平移量生成导丝的位移控制信号，用于通过直线运动控制导丝的递送及完成导丝推送过程中为操作者提供力反馈，本发明使医生可以远离辐射区实现远程手术，通过力反馈增强临场感，提高可控性，具有良好的临床实用价值。
操控手柄

[发明专利]基于医疗显微影像的快门式自适应3D显示系统-CN202011243537.2有效
发明人：何文浩;宋金连;宋海涛;边桂彬 -专利权人：中国科学院自动化研究所
申请日： 2020-11-10 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： G02B21/00 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于医疗显微影像的快门式自适应3D显示系统，该系统中，双目相机通过分光器与手术显微镜光学系统连接，用于获取双目影像数据；控制模块用于输入控制指令；控制指令包括第一类控制指令、第二类控制指令；影像处理模块在第一类控制指令状态下，基于双目影像数据计算影像视差，并传递给双目相机进行偏移量调整；显示模块用于基于双目影像数据生成用于3D眼镜观看的显示数据并通过显示装置显示；手术显微镜光学系统可基于控制指令进行调整。本发明即保证了影像视差改变时影像处理模块能够实时的校准视差以确保观看的舒适度，又能保证影像视差不变时影像处理模块能够停止运行以保证术中的绝对安全性。
基于医疗显微影像快门自适应显示系统

[发明专利]基于CT图像的肺结节检测方法-CN202010609059.6在审
发明人：刘艳红;杨磊;雷浩鑫;边桂彬;霍本岩;李方圆 -专利权人：郑州大学;中国科学院自动化研究所
申请日： 2020-06-29 - 公布日： 2020-10-23 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于CT图像的肺结节检测方法，属于医学影像处理技术领域。检测方法包括：获取原始CT图像，对原始CT图像进行二值化；对二值化后的图像利用结构元素进行连续n次腐蚀，并且每次腐蚀后的图像进行卷积处理；将相邻两次经过腐蚀、卷积后的图像进行异或操作，找出腐蚀过程中消失的像素点；在原始CT图像上，以消失的像素点的位置为中心截取设定大小的肺结节疑似区域图片；将肺结节疑似区域图片输入训练好的分类模型中进行分类，完成肺结节的检测。本发明在进行肺结节区域的定位前，首先找出肺结节疑似区域，提高了肺结节区域定位的准确性，并且肺结节疑似区域只是对原始CT图像进行二值化、多次的腐蚀和卷积操作，整体过程简单。
基于 ct 图像结节检测方法

[发明专利]一种肺结节检测模型的训练方法-CN202010609073.6在审
发明人：杨磊;刘艳红;宋守安;霍本岩;边桂彬;李方圆;张方方 -专利权人：郑州大学;中国科学院自动化研究所
申请日： 2020-06-29 - 公布日： 2020-10-23 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种肺结节检测模型的训练方法，属于医学影像处理技术领域。训练方法的包括：获取原始CT图像样本，原始CT图像样本包括已标注的样本和未标注的样本，并将已标注的样本进行裁剪，得到肺结节块样本；根据已标注的样本训练定位模型；根据肺结节块样本对分类模型进行预训练；将未标注的样本依次输入训练好的定位模型和预训练好的分类模型中，对肺结节块进行分类；以分类后的肺结节块和肺结节块样本合为训练集数据，再次对分类模型进行训练，得到最终的分类模型。本发明通过预训练的分类模型对未标注的肺结节块进行分类，得到更多的训练样本，以更多的训练样本训练分类模型，在减少了标注过程，提高了肺结节检测模型的训练效率。
一种结节检测模型训练方法

[发明专利]基于对抗学习的肺结节域适应分割方法、装置及存储介质-CN202010609079.3在审
发明人：刘艳红;曾庆山;王怀鑫;杨磊;边桂彬;霍本岩;李方圆 -专利权人：郑州大学;中国科学院自动化研究所
申请日： 2020-06-29 - 公布日： 2020-10-23 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明涉及基于对抗学习的肺结节域适应分割方法、装置及存储介质，属于图像分割技术领域，该方法对目标域网络模型进行了两次训练，第一训练采用的数据源是未标注肺结节的图像数据集，利用对抗训练的方式，基于Wasserstein距离对源域分割网络模型和目标域分割网络模型中的高级特征进行对齐；第二次训练采用的数据源是已标注肺结节的图像数据集，含有少量的肺结节图像，利用这部分图像，在第一次训练的基础之上，再对目标域分割网络模型进行辅助训练；经过两次训练，得到了精确的肺结节分割模型，能够实现待分割图像的精确分割，可靠性高，效果好。
基于对抗学习结节适应分割方法装置存储介质