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公开(公告)号：CN105212932B
公开(公告)日：2018-08-10
申请号：CN201510755805.1
申请日：2015-11-06
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种能够检测生物电阻抗的智能组织分离手术器械，包括检测电极，连接导线，阻抗分析仪和脚踏板，检测电极和脚踏板通过连接导线与阻抗分析仪连接，所述的检测电极包括两层玻璃纤维板，两层玻璃纤维板中间电镀两条用于传导电流的铜箔，检测电极的尖端为一倾斜表面，倾斜表面上焊接两个不锈钢半球体，两个不锈钢半球体分别与一条铜箔电连接，检测电极的另一端通过电连接器及导线与阻抗分析仪连接。本发明具有无创、廉价、安全、无毒害、操作智能和信息丰富等特点。
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公开(公告)号：CN106334969A
公开(公告)日：2017-01-18
申请号：CN201610926255.X
申请日：2016-10-31
Applicant: 南开大学
IPC: B23Q17/09
CPC classification number: B23Q17/0995 , B23Q2717/006
Abstract: 一种用于切削动力工具的刀具寿命估计方法，包括如下步骤：第1步、搭建用于切削动力工具的刀具寿命估计的装置，包括动力工具(1)，刀具(2)，单轴加速度传感器(3)，麦克风(4)；第2步、采用第1步搭建的装置，分别使用已达使用寿命的刀具和新刀具切削工件，对单轴加速度传感器和麦克风记录的信号进行处理，建立信号的小波能量谱与刀具寿命的映射关系模型；第3步、对于待估计寿命的动力工具，在工作过程中持续采集单轴加速度传感器和麦克风记录的信号，对信号进行实时分析，将计算的能量谱输入第2步建立的映射关系模型，如果接近已达使用寿命的刀具的信号能量，则停止动力工具工作，更换新刀具。
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公开(公告)号：CN102395039B
公开(公告)日：2013-09-11
申请号：CN201110366538.0
申请日：2011-11-18
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种随动照明的自由立体视频图像显示器。包括：观众瞳孔位置采集装置（红外光源和红外摄像头），用于采集所有观众左右瞳孔位置信息，不影响观众观看图像；图像显示器件（透射式液晶屏），用于分时显示外部输入的左右两路视频图像；背光随动照明装置（包括光源阵列、叠层导光板和柱面透镜阵列），用于将背光照明光束分为左右两束，交替照明，一束跟随所有观众的左瞳孔移动，另一束跟随所有观众的右瞳孔移动，与分时显示的左右两路视频图像同步切换，把左路图像投射到所有观众的左瞳孔中，把右路图像投射到所有观众的右瞳孔中，使观众看到左右不串扰的视频立体图像。观众可以独立设置2D或3D模式；最高横向分辨率为液晶屏的物理分辨率。
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公开(公告)号：CN102599961A
公开(公告)日：2012-07-25
申请号：CN201210070742.2
申请日：2012-03-16
Applicant: 南开大学
IPC: A61B17/16
Abstract: 一种能够感知待切削组织刚度和结构的智能手术动力工具。其主要结构包括一个普通的手术磨钻、两个激光位移传感器和一台工业控制计算机。其工作原理：第一个激光位移传感器发出一束激光至磨头与磨钻的连接杆上，获取连接杆在磨削过程中的振动信号；第二个激光位移传感器发出激光至磨头前进路径上距磨头1mm-3mm的一点，获取测量位置处在手术动力工具工作过程中的振动信号；通过利用工业控制计算机分析两个激光位移传感器输出的数据，可以感知出磨头的磨损情况，及待切削组织的刚度和结构。本发明可准确检测手术动力工具上的磨头的磨损程度及待切削组织的刚度和结构，保证脊髓等重要软组织不会受到损伤，提高手术动力工具的安全性。
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公开(公告)号：CN102151179B
公开(公告)日：2012-07-04
申请号：CN201110123095.2
申请日：2011-05-13
Applicant: 南开大学
IPC: A61B19/00
Abstract: 一种用于微创外科手术机器人的三维力传感器。该传感器是由八片应变片构成的传感器阵列，该传感器阵列安装布置在靠近机械手末端的空心金属圆杆外周，并分成圆杆径向力测量和圆杆轴向力测量两个区域；在位于径向力测量区域加工出四个成正交布置的用于安装应变片的矩形平面，四个应变片对面组成两个半桥，每个半桥输出三根信号线，信号线从引线孔进入空心金属圆杆内，并由机械手的连接端引出；在位于轴向力测量区域的相对位置安装有两对应变片，四个应变片对称布局组成一个泊松桥，泊松桥输出四根信号线，信号线从引线孔进入圆杆内，由机械手的连接端引出。应变片外周覆盖用于电磁屏蔽的金属箔。本发明结构简单，灵敏度高，易于加工且成本较低。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102151179A
公开(公告)日：2011-08-17
申请号：CN201110123095.2
申请日：2011-05-13
Applicant: 南开大学
IPC: A61B19/00
Abstract: 一种用于微创外科手术机器人的三维力传感器。该传感器是由八片应变片构成的传感器阵列，该传感器阵列安装布置在靠近机械手末端的空心金属圆杆外周，并分成圆杆径向力测量和圆杆轴向力测量两个区域；在位于径向力测量区域加工出四个成正交布置的用于安装应变片的矩形平面，四个应变片对面组成两个半桥，每个半桥输出三根信号线，信号线从引线孔进入空心金属圆杆内，并由机械手的连接端引出；在位于轴向力测量区域的相对位置安装有两对应变片，四个应变片对称布局组成一个泊松桥，泊松桥输出四根信号线，信号线从引线孔进入圆杆内，由机械手的连接端引出。应变片外周覆盖用于电磁屏蔽的金属箔。本发明结构简单，灵敏度高，易于加工且成本较低。
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公开(公告)号：CN119559436A
公开(公告)日：2025-03-04
申请号：CN202411625124.9
申请日：2024-11-14
Applicant: 南开大学
IPC: G06V10/764 , G06V10/40 , G06F18/213 , G06F18/2411
Abstract: 本发明公开一种医用骨摆锯切割人骨时切割状态分类模型的构建方法及应用，包括S1.准备人工松质骨作为实验材料；S2.对切割状态进行分类；分别为切割准备状态、预切割状态、实时切割状态、临界状态和穿透状态；各个状态的加速度信号特征分别定义，依据振动和频率的变化确定切割进程；S3.设定加速度信号的采样频率为4000Hz，每64ms为一个采样帧，经过特征提取得到十五维特征；包括一维频域特征、五维小波特征和九维时域特征；S4.依据特征提取得到的十五维特征，将切割过程中的加速度信号手动划分到步骤S2中定义的五个切割状态，按不同特征变化标记各状态的开始和结束点；S5.建立分类模型；使用支持向量机SVM分类模型，采用多项式核函数。
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公开(公告)号：CN116473676A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310435641.9
申请日：2023-04-21
IPC: A61B34/20 , A61B5/0536
Abstract: 本发明属于医学设备信息处理技术领域，公开了基于声音、振动及感知的医疗仪器导航方法、系统及应用。通过快速傅里叶变换将医疗仪器原始波形中难以处理的时域信号转化成谐振频率上的特征性振幅，对特征性振幅通过小波包变换进行时域波形重叠拟合，分解为振动、声音在不同谐振频率上的波形特征，通过提取并比较声波的振动谐波的差异，提取并分析医疗仪器不同状态振动信号的特征，进而判定组织类型及医疗仪器工作中的定位位置。本发明预先在实验动物、大体标本上进行操作，发现潜在的问题并加以完善，本发明可在临床实践中得到广泛应用，完善现阶段手术技术不足，对提高手术的安全性和精准性有较高实用价值。
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公开(公告)号：CN116327089A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310010805.3
申请日：2023-01-05
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明提出了一种磁传感器与内窥镜的时空联合标定方法，涉及医疗机器人技术，步骤包括：采集内窥镜图像和磁定位信息(时间戳位未同步)；基于特征点的相机标定方法，获取内窥镜图像的内外参和畸变参数；以图像时间戳为目标时间戳，对磁定位信息进行插值；通过平移尺度不确定的手眼标定方法，输出初步估计的、传感器之间的外部转移矩阵和轨迹之间的尺度放缩系数；使用提出的基于滑动窗口的时空标定参数优化算法，得到内窥镜与传感器的系统性时间偏移、外部转移矩阵(即内窥镜镜头与磁传感器之间的相对位姿关系)的最优解。本发明能够在不需要硬件同步的情况下实现内窥镜与磁传感器的时空联合标定，便于使用者灵活装配内窥镜和磁传感器。
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公开(公告)号：CN116132884A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310062247.5
申请日：2023-01-16
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明提供一种基于铣削声实现骨铣削角度和深度监控的圆形麦克风阵列系统及方法，涉及手术辅助器械的技术领域，该系统包括一个有偶数个麦克风组件卡槽的麦克风夹具，在麦克风夹具两端分别有一个将其固定在刀具上的卡爪，每个麦克风组件卡槽中可装有一个麦克风组件，各个麦克风分别通过通信总线与处理器连接，处理器将各个麦克风采集到的声音信号进行处理，之后输出铣削过程中刀具相对骨面的深度与角度的变化。本发明能够实时采集骨组织铣削过程中的声音信号，并在对声音信号的处理过程中自主找出铣削倾角发生平面和能反应角度的变化的最优声音频段。能够实现骨铣削过程中的角度与深度的监控，可以帮助骨科手术机器人被控制在理想的削骨状态，从而提高骨铣削时的安全性。
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