講座名稱：基于無標(biāo)記點(diǎn)導(dǎo)航和緊湊型機(jī)器人的口腔頜面外科自主手術(shù)系統(tǒng)

講座時(shí)間：2019-09-07 10:00:00

講座地點(diǎn)：北校區(qū)主樓三區(qū)143北

講座人：馬青川

講座人介紹：

馬青川，男，甘肅人，1989年11月生。目前在日本東京大學(xué)醫(yī)學(xué)院作助理教授, 主要從事自主OMS手術(shù)機(jī)器人的開發(fā)以及使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法處理OMS手術(shù)CT圖像的研究。分別于2014和2017年碩士和博士畢業(yè)于清華大學(xué)機(jī)械系，其中碩士從事全膝關(guān)節(jié)置換患者步態(tài)分析的研究，博士從事輪式驅(qū)動(dòng)截癱下肢動(dòng)力外骨骼開發(fā)的研究。2015年在德國亞琛工業(yè)大學(xué)作訪問學(xué)者，主要從事外骨骼用SEA膝關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器的開發(fā)工作。2017年起在日本東京大學(xué)工學(xué)院做了一年半的博士后研究工作，主要開展自主OMS手術(shù)系統(tǒng)的研發(fā)。2019年四月起獲得東京大學(xué)醫(yī)學(xué)院教職。目前部分研究成果發(fā)表于IEEE transaction等領(lǐng)域內(nèi)有影響力的期刊，在CARS等國際會(huì)議上做過5次口頭報(bào)告，另有4篇授權(quán)發(fā)明專利。研究方向包括人體三維步態(tài)分析、截癱動(dòng)力外骨骼開發(fā)、基于無標(biāo)記點(diǎn)導(dǎo)航的OMS機(jī)器人開發(fā)。

講座內(nèi)容：

人為因素影響口腔頜面外科手術(shù)（OMS）的準(zhǔn)確性和安全性。本研究提出了一種自主的外科手術(shù)系統(tǒng)，可根據(jù)術(shù)前規(guī)劃在外科醫(yī)生的監(jiān)督下自動(dòng)完成OMS手術(shù)。該系統(tǒng)定制開發(fā)了一套無標(biāo)記導(dǎo)航模塊，可基于牙齒CT數(shù)據(jù)在不使用傳統(tǒng)標(biāo)志點(diǎn)的情況下，通過高精度攝像頭采集到的牙齒實(shí)時(shí)圖像來反映患者頭部姿態(tài)。該系統(tǒng)還無縫集成了一臺6自由度的緊湊型專用OMS機(jī)器人，其采用遠(yuǎn)程運(yùn)動(dòng)中心機(jī)構(gòu) (RCM) 和并聯(lián)機(jī)構(gòu)來分別改變末端執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)和平移。為了測試了該系統(tǒng)的位姿檢測和實(shí)際工作性能，本研究在5個(gè)3D打印的下頜骨模型上進(jìn)行了鉆孔實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以成功地指導(dǎo)機(jī)器人自動(dòng)完成手術(shù)，并且軟件和硬件的精度都是可以接受的，定位精度方面還有進(jìn)一步提高的潛力。該系統(tǒng)提出了一種新穎的概念和切實(shí)可行的解決方案，可以減少手術(shù)中人為因素對OMS的影響，從而改變外科醫(yī)生在未來手術(shù)室中的角色，最終提高OMS的手術(shù)效果。

主辦單位：機(jī)電工程學(xué)院