醫療機器人技術

本書講述醫療機器人的基本原理、基礎知識和行業應用。

主要內容包括: 醫療機器人的特點及分類、醫療機器人的關鍵技術、醫療機器人臨牀應用的工程研究。從研究背景、研究意義、關鍵技術和典型實例幾方面對各類醫療機器人做了分析講解, 分析了醫療機器人的發展前景。

本書涉及的機器人包括: 醫院服務機器人、神經外科機器人、血管介入機器人、腹腔鏡機器人、膠囊機器人、前列腺微創介入機器人、乳腺微創介入機器人、骨科機器人、康復機器人、全口義齒排牙機器人、正畸弓絲彎制機器人等。 ^[1] 

第1 章　醫療機器人的特點及分類　/ 1

1.1　醫療機器人的基本概念　/ 1

1.2　醫療機器人的特點　/ 2

1.2.1　概述　/ 3

1.2.2　醫療機器人的應用優點　/ 3

1.2.3　醫療機器人未來發展的趨勢　/ 3

1.3　醫療機器人的結構　/ 4

1.3.1　機器人系統的組成　/ 4

1.3.2　醫療機器人的分類　/ 5

參考文獻　/ 21

第2 章　醫療機器人的關鍵技術　/ 23

2.1　遠程手術技術　/ 23

2.1.1　遠程手術技術的背景　/ 23

2.1.2　遠程手術的基本定義　/ 23

2.1.3　遠程手術的運用實例　/ 24

2.2　手術導航技術　/ 25

2.2.1　手術導航技術的背景　/ 25

2.2.2　手術導航技術的基本定義　/ 26

2.2.3　手術導航技術的運用實例　/ 28

2.3　人機交互技術　/ 28

2.3.1　人機交互技術的背景　/ 28

2.3.2　人機交互的基本概念　/ 30

2.3.3　人機交互的運用實例　/ 31

2.4　輔助介入治療技術　/ 33

2.4.1　輔助介入治療技術的背景　/ 33

2.4.2　輔助介入治療技術的基本定義　/ 34

2.4.3　輔助介入治療技術的應用實例　/ 34

參考文獻　/ 35

第3 章　醫院服務機器人　/ 36

3.1　引言　/ 36

3.1.1　醫院服務機器人的研究背景　/ 36

3.1.2　醫院服務機器人的研究意義　/ 37

3.2　醫院服務機器人的研究現狀　/ 37

3.3　醫院服務機器人的關鍵技術分析　/ 40

3.3.1　醫院服務機器人室內導航技術　/ 40

3.3.2　醫院服務機器人的定位與避障技術　/ 43

3.3.3　醫院服務機器人路徑規劃問題　/ 47

3.4　醫院服務機器人的典型實例　/ 50

3.4.1　移動式醫院服務機器人　/ 50

3.4.2　自動化藥房　/ 53

參考文獻　/ 56

第4 章　神經外科機器人　/ 58

4.1　引言　/ 58

4.1.1　神經外科機器人的研究背景　/ 58

4.1.2　神經外科機器人的研究意義　/ 59

4.2　神經外科機器人的研究現狀　/ 59

4.2.1　立體定向神經外科　/ 59

4.2.2　功能性神經外科及癲癇病灶定位　/ 62

4.2.3　內鏡腦外科　/ 63

4.2.4　神經外科腫瘤學　/ 65

4.2.5　周圍神經手術　/ 65

4.2.6　其他神經外科應用　/ 66

4.3　神經外科機器人的關鍵技術　/ 66

4.3.1　神經外科導航系統與定位技術　/ 66

4.3.2　神經外科機器人遠程交互技術　/ 69

4.3.3　神經外科機器人精準定位技術　/ 69

4.4　神經外科機器人實施實例　/ 70

4.4.1　Neuroarm 手術系統　/ 70

4.4.2　ROSA 機器人輔助系統　/ 73

參考文獻　/ 77

第5 章　血管介入機器人　/ 80

5.1　引言　/ 80

5.1.1　血管介入機器人的研究背景　/ 80

5.1.2　血管介入機器人的研究意義　/ 83

5.2　血管介入機器人的研究現狀　/ 83

5.3　血管介入機器人的關鍵技術　/ 93

5.3.1　血管介入機器人機械結構　/ 93

5.3.2　血管介入機器人導航技術　/ 94

5.3.3　血管介入機器人的安全　/ 95

5.3.4　基於虛擬技術的手術模擬　/ 96

5.4　應用實例　/ 100

參考文獻　/ 104

第6 章　腹腔鏡機器人　/ 107

6.1　引言　/ 107

6.1.1　腹腔鏡機器人的研究背景　/ 107

6.1.2　腹腔鏡機器人的研究意義　/ 108

6.2　腹腔鏡機器人的研究現狀　/ 109

6.2.1　腹腔鏡機器人的國外研究現狀　/ 109

6.2.2　腹腔鏡機器人的國內研究現狀　/ 115

6.3　腹腔鏡機器人的關鍵技術　/ 117

6.3.1　腹腔鏡機器人持鏡手臂設計　/ 117

6.3.2　腹腔鏡機器人的運動規劃及控制技術　/ 118

6.3.3　腹腔鏡機器人的自動導航方法　/ 119

6.3.4　腹腔鏡機器人的空間位置確定　/ 121

6.3.5　腹腔鏡機器人的虛擬現實技術　/ 122

6.4　腹腔鏡機器人的介入實例　/ 123

6.4.1　da Vinci 系統　/ 123

6.4.2　“妙手” 系統　/ 126

6.5　未來展望　/ 128

參考文獻　/ 130

第7 章　膠囊機器人134

7.1　引言　/ 134

7.1.1　膠囊機器人的研究背景　/ 134

7.1.2　膠囊機器人的研究意義　/ 135

7.2　膠囊機器人的研究現狀　/ 136

7.2.1　被動式膠囊機器人　/ 136

7.2.2　主動式膠囊機器人　/ 138

7.3　膠囊機器人的關鍵技術　/ 142

7.3.1　膠囊機器人的微型化技術　/ 142

7.3.2　膠囊機器人的密封技術　/ 142

7.3.3　膠囊機器人的能源供給技術　/ 143

7.3.4　膠囊機器人的驅動技術　/ 146

7.3.5　膠囊機器人的定位與智能控制　/ 149

7.4　膠囊內鏡機器人實施實例　/ 150

7.4.1　PillCam 膠囊機器人　/ 150

7.4.2　OMOM 膠囊內鏡機器人　/ 153

參考文獻　/ 156

第8 章　前列腺微創介入機器人　/ 160

8.1　引言　/ 160

8.1.1　前列腺微創介入機器人的研究背景　/ 160

8.1.2　前列腺微創介入機器人的研究意義　/ 162

8.2　前列腺微創介入機器人的研究現狀　/ 162

8.3　前列腺微創介入機器人的關鍵技術　/ 168

8.3.1　前列腺MRI 圖像的輪廓分割　/ 168

8.3.2　前列腺微創介入機器人構型　/ 171

8.3.3　前列腺微創介入機器人穿刺特性　/ 175

8.3.4　前列腺微創介入機器人運動規劃　/ 176

8.3.5　前列腺微創介入機器人的精確控制　/ 180

8.4　前列腺微創介入機器人介入實例　/ 187

參考文獻　/ 192 ^[1]