读者对象:本书内容清晰, 系统性强, 不仅可以作为医疗机器人技术的前沿参考书, 帮助医疗机器人和生物医学工程领域的研究人员、学生和技术人员巩固基本原理与基本知识, 了解业界前沿技术, 还适合临床医学领域的医生了解相关工程实践。
本书讲述医疗机器人的基本原理、基础知识和行业应用。
主要内容包括: 医疗机器人的特点及分类、医疗机器人的关键技术、医疗机器人临床应用的工程研究。从研究背景、研究意义、关键技术和典型实例几方面对各类医疗机器人做了分析讲解, 分析了医疗机器人的发展前景。
本书涉及的机器人包括: 医院服务机器人、神经外科机器人、血管介入机器人、腹腔镜机器人、胶囊机器人、前列腺微创介入机器人、乳腺微创介入机器人、骨科机器人、康复机器人、全口义齿排牙机器人、正畸弓丝弯制机器人等。
本书内容清晰, 系统性强, 不仅可以作为医疗机器人技术的前沿参考书, 帮助医疗机器人和生物医学工程领域的研究人员、学生和技术人员巩固基本原理与基本知识, 了解业界前沿技术, 还适合临床医学领域的医生了解相关工程实践。
第1 章 医疗机器人的特点及分类 / 1
1.1 医疗机器人的基本概念 / 1
1.2 医疗机器人的特点 / 2
1.2.1 概述 / 3
1.2.2 医疗机器人的应用优点 / 3
1.2.3 医疗机器人未来发展的趋势 / 3
1.3 医疗机器人的结构 / 4
1.3.1 机器人系统的组成 / 4
1.3.2 医疗机器人的分类 / 5
参考文献 / 21
第2 章 医疗机器人的关键技术 / 23
2.1 远程手术技术 / 23
2.1.1 远程手术技术的背景 / 23
2.1.2 远程手术的基本定义 / 23
2.1.3 远程手术的运用实例 / 24
2.2 手术导航技术 / 25
2.2.1 手术导航技术的背景 / 25
2.2.2 手术导航技术的基本定义 / 26
2.2.3 手术导航技术的运用实例 / 28
2.3 人机交互技术 / 28
2.3.1 人机交互技术的背景 / 28
2.3.2 人机交互的基本概念 / 30
2.3.3 人机交互的运用实例 / 31
2.4 辅助介入治疗技术 / 33
2.4.1 辅助介入治疗技术的背景 / 33
2.4.2 辅助介入治疗技术的基本定义 / 34
2.4.3 辅助介入治疗技术的应用实例 / 34
参考文献 / 35
第3 章 医院服务机器人 / 36
3.1 引言 / 36
3.1.1 医院服务机器人的研究背景 / 36
3.1.2 医院服务机器人的研究意义 / 37
3.2 医院服务机器人的研究现状 / 37
3.3 医院服务机器人的关键技术分析 / 40
3.3.1 医院服务机器人室内导航技术 / 40
3.3.2 医院服务机器人的定位与避障技术 / 43
3.3.3 医院服务机器人路径规划问题 / 47
3.4 医院服务机器人的典型实例 / 50
3.4.1 移动式医院服务机器人 / 50
3.4.2 自动化药房 / 53
参考文献 / 56
第4 章 神经外科机器人 / 58
4.1 引言 / 58
4.1.1 神经外科机器人的研究背景 / 58
4.1.2 神经外科机器人的研究意义 / 59
4.2 神经外科机器人的研究现状 / 59
4.2.1 立体定向神经外科 / 59
4.2.2 功能性神经外科及癫痫病灶定位 / 62
4.2.3 内镜脑外科 / 63
4.2.4 神经外科肿瘤学 / 65
4.2.5 周围神经手术 / 65
4.2.6 其他神经外科应用 / 66
4.3 神经外科机器人的关键技术 / 66
4.3.1 神经外科导航系统与定位技术 / 66
4.3.2 神经外科机器人远程交互技术 / 69
4.3.3 神经外科机器人精准定位技术 / 69
4.4 神经外科机器人实施实例 / 70
4.4.1 Neuroarm 手术系统 / 70
4.4.2 ROSA 机器人辅助系统 / 73
参考文献 / 77
第5 章 血管介入机器人 / 80
5.1 引言 / 80
5.1.1 血管介入机器人的研究背景 / 80
5.1.2 血管介入机器人的研究意义 / 83
5.2 血管介入机器人的研究现状 / 83
5.3 血管介入机器人的关键技术 / 93
5.3.1 血管介入机器人机械结构 / 93
5.3.2 血管介入机器人导航技术 / 94
5.3.3 血管介入机器人的安全 / 95
5.3.4 基于虚拟技术的手术模拟 / 96
5.4 应用实例 / 100
参考文献 / 104
第6 章 腹腔镜机器人 / 107
6.1 引言 / 107
6.1.1 腹腔镜机器人的研究背景 / 107
6.1.2 腹腔镜机器人的研究意义 / 108
6.2 腹腔镜机器人的研究现状 / 109
6.2.1 腹腔镜机器人的国外研究现状 / 109
6.2.2 腹腔镜机器人的国内研究现状 / 115
6.3 腹腔镜机器人的关键技术 / 117
6.3.1 腹腔镜机器人持镜手臂设计 / 117
6.3.2 腹腔镜机器人的运动规划及控制技术 / 118
6.3.3 腹腔镜机器人的自动导航方法 / 119
6.3.4 腹腔镜机器人的空间位置确定 / 121
6.3.5 腹腔镜机器人的虚拟现实技术 / 122
6.4 腹腔镜机器人的介入实例 / 123
6.4.1 da Vinci 系统 / 123
6.4.2 “妙手” 系统 / 126
6.5 未来展望 / 128
参考文献 / 130
第7 章 胶囊机器人134
7.1 引言 / 134
7.1.1 胶囊机器人的研究背景 / 134
7.1.2 胶囊机器人的研究意义 / 135
7.2 胶囊机器人的研究现状 / 136
7.2.1 被动式胶囊机器人 / 136
7.2.2 主动式胶囊机器人 / 138
7.3 胶囊机器人的关键技术 / 142
7.3.1 胶囊机器人的微型化技术 / 142
7.3.2 胶囊机器人的密封技术 / 142
7.3.3 胶囊机器人的能源供给技术 / 143
7.3.4 胶囊机器人的驱动技术 / 146
7.3.5 胶囊机器人的定位与智能控制 / 149
7.4 胶囊内镜机器人实施实例 / 150
7.4.1 PillCam 胶囊机器人 / 150
7.4.2 OMOM 胶囊内镜机器人 / 153
参考文献 / 156
第8 章 前列腺微创介入机器人 / 160
8.1 引言 / 160
8.1.1 前列腺微创介入机器人的研究背景 / 160
8.1.2 前列腺微创介入机器人的研究意义 / 162
8.2 前列腺微创介入机器人的研究现状 / 162
8.3 前列腺微创介入机器人的关键技术 / 168
8.3.1 前列腺MRI 图像的轮廓分割 / 168
8.3.2 前列腺微创介入机器人构型 / 171
8.3.3 前列腺微创介入机器人穿刺特性 / 175
8.3.4 前列腺微创介入机器人运动规划 / 176
8.3.5 前列腺微创介入机器人的精确控制 / 180
8.4 前列腺微创介入机器人介入实例 / 187
参考文献 / 192
第9 章 乳腺微创介入机器人 / 196
9.1 引言 / 196
9.1.1 乳腺微创介入机器人的研究背景 / 196
9.1.2 乳腺微创介入机器人的研究意义 / 197
9.2 乳腺微创介入机器人的研究现状 / 197
9.3 乳腺微创介入机器人的关键技术 / 200
9.3.1 乳腺微创介入机器人的兼容性 / 200
9.3.2 乳腺微创介入机器人构型 / 204
9.3.3 乳腺微创介入机器人穿刺针—组织作用机理 / 206
9.3.4 乳腺微创介入机器人路径规划 / 211
9.3.5 乳腺微创介入机器人的精确控制 / 211
9.4 乳腺微创介入机器人介入实例 / 213
参考文献 / 218
第10 章 骨科机器人 / 220
10.1 引言 / 220
10.1.1 骨科机器人的研究背景 / 220
10.1.2 骨科机器人的研究意义 / 221
10.2 骨科机器人的研究现状 / 222
10.2.1 关节外科骨科机器人 / 222
10.2.2 整骨骨科机器人 / 223
10.2.3 脊柱外科骨科机器人 / 224
10.2.4 创伤骨科机器人 / 226
10.3 骨科机器人的关键技术 / 227
10.3.1 骨科机器人的机械系统 / 227
10.3.2 骨科机器人的计算机辅助导航系统 / 228
10.3.3 骨科机器人的人机协同系统 / 232
10.4 骨科机器人实施实例 / 235
参考文献 / 239
第11 章 康复机器人 / 242
11.1 引言 / 242
11.1.1 康复机器人的研究背景 / 242
11.1.2 康复机器人的研究意义 / 243
11.2 康复机器人的研究现状 / 243
11.2.1 上肢康复机器人研究现状 / 243
11.2.2 下肢康复机器人发展状况 / 246
11.2.3 我国康复机器人发展状况 / 248
11.3 康复机器人关键技术 / 251
11.3.1 康复机器人系统设计分析 / 251
11.3.2 康复机器人控制策略 / 253
11.3.3 康复机器人运动轨迹规划方法 / 257
11.4 康复机器人的典型实例 / 259
参考文献 / 261
第12 章 全口义齿排牙机器人 / 264
12.1 引言 / 264
12.1.1 全口义齿排牙机器人的研究背景 / 264
12.1.2 全口义齿排牙机器人的研究意义 / 265
12.2 全口义齿排牙机器人的研究现状 / 265
12.2.1 全口义齿排牙机器人的国外研究现状 / 265
12.2.2 全口义齿排牙机器人的国内研究现状 / 267
12.3 全口义齿排牙机器人关键技术 / 268
12.3.1 义齿模型的三维重建 / 268
12.3.2 全口义齿排牙规则的数字化表达 / 271
12.3.3 全口义齿牙弓曲线 / 276
12.3.4 全口义齿排牙机器人机械结构 / 279
12.3.5 全口义齿排牙机器人的精确运动控制 / 281
12.4 全口义齿排牙机器人排牙实例 / 284
12.4.1 单操作机全口义齿排牙机器人 / 286
12.4.2 多操作机全口义齿排牙机器人 / 287
参考文献 / 288
第13 章 正畸弓丝弯制机器人 / 292
13.1 引言 / 292
13.1.1 正畸弓丝弯制机器人的研究背景 / 292
13.1.2 正畸弓丝弯制机器人的研究意义 / 293
13.2 正畸弓丝弯制机器人的研究现状 / 294
13.3 正畸弓丝弯制机器人的关键技术 / 296
13.3.1 正畸弓丝的数字化表达 / 296
13.3.2 正畸弓丝弯制机器人结构 / 299
13.3.3 正畸弓丝翘曲回弹机理 / 301
13.3.4 正畸弓丝弯制机器人控制规划 / 308
13.3.5 机器人正畸弓丝弯制程序生成方法 / 314
13.4 正畸弓丝弯制机器人的典型实例 / 318
13.4.1 弓丝弯制机器人实验系统 / 318
13.4.2 实验用例的选择 / 320
13.4.3 澳丝弯制实验结果 / 320
参考文献 / 321
第14 章 医疗机器人的发展 / 324
14.1 政策法规分析 / 324
14.2 市场分析 / 325
14.3 产业链结构分析 / 328
14.4 技术分析 / 331
14.5 未来发展方向 / 333
参考文献 / 335
索引 / 337
书单推荐
