朱罡
- 作品数：14 被引量：37H指数：3
- 供职机构：北京航空航天大学生物与医学工程学院更多>>
- 发文基金：北京市科技计划项目国家自然科学基金首都卫生发展科研专项更多>>
- 相关领域：医药卫生自动化与计算机技术矿业工程更多>>
- 一种基于六轴力-力矩传感器的六自由度机器人操作系统及其控制方法
- 本发明提供了一种基于六轴力-力矩传感器的六自由度机器人操作系统及其控制方法，系统由六自由度机器人、机器人控制柜、PC上位机、六轴力-力矩传感器、传感器控制盒、操作杆组成；控制方法以操作者牵拉动作为信号，由PC上位机程序处...
- 王豫朱罡赵向蕊裴葆青樊瑜波李德玉苏磊
- 文献传递
- 颈椎前凸角度减小对融合术后邻近节段影响的生物力学研究被引量：3
- 2016年
- 目的 探讨颈椎前路减压融合术（anterior cervical discectomy and fusion，ACDF）后前凸角度减小对邻近节段的生物力学影响。方法 取6具成人尸体颈椎标本（C2~C7），制备为完整组、C4-6双节段原位固定组、C4-6双节段加压固定（前凸减小）组，于脊柱三维运动实验系统上进行前屈、后伸、侧屈和旋转4种运动状态的测定。记录各组固定节段Cobb角、标本整体及邻近节段的活动度和小关节内压力，比较固定后前凸角度减小对邻近节段运动和压力负荷的影响。结果 完整组前凸Cobb角为13.5°±4.1°，原位固定组15.7°±4.6°，差异具有统计学意义；前凸减小组前凸Cobb角为9°±4°，与完整组差异具有统计学意义。原位固定组及前凸减小组的标本整体活动度在前屈、后伸、侧屈和旋转4种运动状态下均较完整组减小，而上位及下位邻近节段（C3-4、C6-7）活动度则增加，原位固定组和前凸减小组的上位活动度在前屈和后伸运动状态与完整组比较，差异均有统计学差异；原位固定组和前凸减小组的下位活动度在前屈、后伸、旋转运动状态与完整组比较，差异均有统计学差异；上位邻近节段C3-4活动度在后伸运动中，前凸减小组大于原位固定组，差异有统计学意义；下位C6-7活动度在前屈和后伸运动中，前凸减小组大于原位固定组，差异有统计学意义；原位固定组及前凸减小组的上位C3-4小关节内峰值压力和平均压力在前屈、后伸、侧屈、旋转运动中均较完整组高，在后伸与侧屈运动中差异具有统计学意义；前凸减小组与原位固定组比较，C3-4小关节内压力呈下降趋势，差异无统计学意义。结论 颈椎标本双节段ACDF术后，上、下邻近节段活动度和上位小关节内压力升高，而术后颈椎前凸角度的减小会进一步增加邻近节段活动度，可能因此而加速邻近节段退变。
- 逄川海涌杨晋才刘玉增裴葆青李慧祖丹朱罡夏旭光
- 关键词：颈椎脊柱融合术生物力学
- 辅助骨盆骨折复位的弹性牵引装置实验研究
- 2019年
- 目的提出弹性牵引理论,即通过下肢弹性牵引装置平衡骨盆周围主要肌肉的阻力,利用弹性牵引装置中弹性体在牵引过程中产生的弹性形变提升医生复位操作过程中的灵活性,以此解决现有骨折复位机器人无法兼顾大负载与操作灵活性要求,并在搭建的骨盆骨折复位过程中肌肉约束力模拟平台上进行重复复位实验,以探究弹性牵引对骨盆骨折复位力及操作灵活性影响,为骨盆骨折复位手术机器人开发提供实验依据。方法基于肌肉弹性体简化条件,搭建了模拟骨盆骨折复位过程中肌肉约束力的实验平台,模拟骨盆损伤状态下肌肉在复位过程中产生的阻力,并利用该模拟平台开展验证实验,测试比较了0 kg、5 kg、10 kg不同下肢弹性牵引条件下复位实验过程中复位力曲线,并对复位操作过程中复位力进行单因素误差分析及LSD事后多重检验分析,以此分析下肢弹性牵引装置对复位力大小的影响。最后,将患侧骨盆分别沿x、y方向平移3 cm,分析弹性牵引对平移操作灵活性的影响。结果弹性牵引可以显著减小复位操作力大小。在复位维持阶段,5 kg和10 kg弹性牵引使维持复位位置所需的把持力分别减小32. 99%和60. 85%(1号把持螺钉),以及31. 06%和62. 72%(2号把持螺钉)。在操作灵活性实验中,弹性牵引辅助下操作力相较于无弹性牵引时平均减小60%以上。结论本研究初步验证了弹性牵引对辅助骨盆骨折复位的有效性,下肢弹性牵引可以有效减小复位操作过程中复位力的大小,并兼顾操作灵活性,同时有利于正确复位位置的稳定维持。
- 许珂朱罡王豫樊瑜波吴新宝王军强赵春鹏孙旭
- 关键词：骨盆骨折生物力学
- 术中透视图像质量对双平面定位算法精度的影响被引量：2
- 2017年
- 目的术中透视图像作为计算机辅助骨科手术(computer assisted orthopedic surgery,CAOS)系统最重要的源头数据,其质量水平对系统定位精度有显著影响。本文定量研究四种典型图像质量参数对双平面定位算法精度的影响。方法使用带有钢珠的标尺作为实验对象,用高精度数字放射平板采集高质量基准图像,通过定量化的人为干预来降低图像质量。使用降低质量后的透视图像作为算法输入,通过双平面定位算法得到靶点位置坐标,与测量得到的真值进行比较,得到定位误差数据。然后使用蒙特卡洛方法分析图像随机误差对定位算法精度的影响。结果相关性分析发现图像分辨率和图像畸变与定位误差有显著相关性,对比度和信噪比对定位误差影响不显著。蒙特卡洛分析发现,[-10,10]像素的随机图像误差,可导致(11.65±9.06)mm的定位误差。结论术中透视图像质量会显著影响空间定位精度,其中分辨率和图像畸变对定位误差有显著影响,对比度和信噪比影响相对较小。因此在保障手术精度的前提下制定合理的术中透视图像质量标准,对于提高CAOS系统定位精度有重要意义。
- 翟柏松赵向蕊陈向前朱罡王豫
- 关键词：计算机辅助骨科手术计算机视觉医学成像蒙特卡洛方法
- 一种基于双机械臂协同的术中X光影像系统
- 本发明提供了一种基于双机械臂协同的术中X光影像系统，硬件设备包括：发射端机械臂、接收端机械臂、PC上位机、数字平板、X射线发射源。使用可灵活调整位置的双机械臂代替现有C型臂术中X光影像系统中的固定C型结构，实现发射端、数...
- 王豫朱罡赵向蕊裴葆青乔惠婷陈向前
- 文献传递
- 一种用于手臂气流解脱力实验的模拟装置
- 本发明公开一种用于手臂气流解脱力实验的模拟装置，包括整体框架、绕线机构、牵引机构和开关机构；绕线机构与牵引机构以及开关机构间通过钢丝绳与弹簧连接，牵引机构通过钢丝绳还与护臂套连接。通过绕线机构绕线使钢丝绳拉紧，从而使弹簧...
- 裴葆青李慧牟姣樊瑜波朱罡
- 文献传递
- 一种根据体感动作信号进行手术的装置及方法
- 本发明公开了一种根据体感动作信号进行手术的装置，所述装置包括：信号采集设备，用于采集并识别体感动作信号；执行设备，用于根据所述体感动作信号进行手术操作。本发明还同时公开了一种根据体感动作信号进行手术的方法。
- 王豫朱罡裴葆青乔惠婷师述昌孙志彬翟柏松
- 文献传递
- 一种微创的骨折复位机器人
- 本发明公开了一种微创的骨折复位机器人，其包括：计算机、离散关节机械臂、连续体柔性关节、微型手术操作装置和图像采集反馈系统；其中，所述连续体柔性关节的顶端安装所述图像采集反馈系统和所述微型手术操作装置，末端与所述离散关节机...
- 王豫朱罡李阳陈向前翟柏松孙志彬
- 文献传递
- 计算机辅助骶髂关节螺钉最优通道自动规划技术研究被引量：3
- 2018年
- 目的经皮骶髂关节螺钉内固定是治疗骨盆骨折的重要手段,由于骶髂关节周围解剖结构复杂,骶髂关节螺钉的误置容易损伤重要血管和神经。手术机器人以其高精度、稳定性好、安全度高的特点,越来越多的运用在经皮骶髂关节螺钉手术中。但目前的手术机器人只能解决精确定位问题,手术规划仍然依赖医生手动完成。本研究旨在基于数字建模与几何规划,研究个性化的骶髂关节螺钉最优通道自动规划方法,实现自动化、定量化、最优化的螺钉通道规划。方法将14套骶髂关节螺钉术后骨盆CT导入Mimics 17. 0中,分割出骨盆模型用于自动规划;计算术后螺钉位置,作为手动规划结果进入对照组。将骨盆模型导入自动规划模块,手工指定螺钉通道起点和终点的种子点,自动生成起点和终点点阵,联接任意起点和终点构成一条螺钉通道。遍历所有螺钉通道,以体素模型布尔运算的方法筛选出完全位于骨性结构中的通道作为安全通道,再定义通道周围表面点到通道中心线的最短距离为通道安全度,选出安全通道中安全度最高的一条作为最优手术规划。结果对比实验中,10例S1骶髂关节螺钉自动规划安全度为6. 339 mm±1. 499 mm,优于手动规划安全度2. 482 mm±1. 571 mm,差异有统计学意义(P <0. 001); 10例S2骶髂关节螺钉自动规划安全度为5. 777 mm±1. 250 mm,优于手动规划安全度1. 784 mm±1. 531 mm,差异有统计学意义(P <0. 001)。S1骶髂关节螺钉自动规划优良率为100%,手动规划优良率80%; S2骶髂关节螺钉自动规划优良率为100%,手动规划优良率60%。结论实验结果表明本研究提出的自动规划方法能够实现个性化的骶髂关节螺钉最优通道自动规划,规划结果明显优于手动规划,为骨科手术的自动规划方法研究提供了新的思路。
- 师述昌朱罡王豫樊瑜波王军强吴新宝
- 关键词：计算机辅助骨科手术
- 一种微创的骨折复位机器人
- 本发明公开了一种微创的骨折复位机器人，其包括：计算机、离散关节机械臂、连续体柔性关节、微型手术操作装置和图像采集反馈系统；其中，所述连续体柔性关节的顶端安装所述图像采集反馈系统和所述微型手术操作装置，末端与所述离散关节机...
- 王豫朱罡李阳陈向前翟柏松孙志彬
