[00338885]面向无菌医疗环境的物理三维建模与人机交互技术
联系人：班晓娟
所在地：北京北京市
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技术详细介绍
合作方式：☒整体转让 ☒技术许可 ☒作价入股 ☒合作开发 ☐其它_____
成果简介：
将医院已建设各类信息系统进行整合，并且集成各类医疗设备，实现了患者诊疗信息的集中展示、传输、存储与模拟。以合适的方式直观的展示给术者，在手术室内可以实时、便捷的获取到与手术相关的信息，无论是术前的各类医学影像、生化生理指标、电子病历，还是实时生命体征监测信息，又或是基于病人特殊病情所进行的实时物理模拟预测信息等，都可以根据需要灵活的可选择的显示在手术室内的多块显示终端屏幕上，有利于术者做出正确的决定，从而提高手术的效率和安全性。而且，数字化手术室系统的多信息屏也能够很好的解决手术助手医师和手术护理人员的视角视野问题。将手术所需要的和手术过程中产生的大量数据集中展现在手术室，注重在手术室临床信息系统和医院其他信息系统的整合，结合医院信息基础设施环境而形成分布式、模块化、实时性的数字化手术室平台。将手术室医疗设备如机器人系统、手术导航系统、内窥镜系统、麻醉系统等有机集成，实现设备资源和信息资源高度共享，提供临床手术所需要的完整信息。
成熟程度及推广应用情况：
目前处于何种研发阶段：☐研发 ☐小试 ☒中试 ☐小批量生产 ☐产业化；
样机：☒有 ☐无
已投入成本：100 万元。
推广应用情况：所开发技术成果已应用于西南医院数字化无菌手术室构建。
期望技术转移成交价格（大概金额）：150-230 万元。
技术优势：
传统的手术中当医生需要患者影像信息需要护士协助，而且影像是平面图片、缺少重建图像，无法展示如血管、神经、周围临近器官的空间位置；该类影像信息亦无法实现对施术过程的模拟与量化评估，对于结构复杂的手术，往往不能起到指导作用。每台手术在影响信息获取分析环节总体需要耗时 20 分钟-1 小时不等。患者手术时间延长会导致术中失血增多，脏器暴露时间长会增加感染，不利于患者的术后恢复，以及增加手术后并发症的风险。此外手术室内医生和协助护士的沟通可能产生意图错误传递的风险。项目创新性解决医疗手术室效率低下的问题,能大幅度降低了人力成本，提高医生的效率与施术精准度，更重要的是为患者节约了时间、减少了各个环节的损耗时间，最大程度消除了无菌手术人员和非手术人员的交流障碍。
性能指标：
不同尺度群体及遮挡复杂场景的三维实时获取及分析：主要针对复杂遮挡场景中人体级别的获取与分析，在人体数量上直接采用数字精度进行对比，同时针对场景中最主要的用户，采用 Skeleton 相关性准度表示，近距离（1.2m-2m）及中距离（2.0m-3.0m）尺度下，获取数量及准确率达到 80%。医疗影像资料物理三维建模：利用图像处理降噪算法处理医学扫描图像，进行平滑矫正处理，增强区域结构对比度；构建区域分割算法进行施术部位结构模式识别，确保分割区间准确性及组织描述完整性；设计物理三维重构算法，分析图像各分割区域连通性及分布状态，并基于各组织物质特性构建动力学仿真模型，实时模拟手术过程统，实现医学影像信息高维化。
市场分析：
对无菌手术环境下的智能语义识别与手术实时模拟可有效提升手术施术过程效率，本技术研制的面向无菌医疗环境的物理三维建模与人机交互算法，所形成计算机系统模型可形成技术专利与软件著作，可以面向医疗器械研发单位进行技术对接，填补市场相关领域技术空白，有望培育出战略性新兴产业，具有潜在的经济效益，并将推进国内计算机医疗辅助技术本土化、信息化、智能化、产业化发展，并对接移动互联网、大数据、可穿戴、云计算等新一代信息领域，可促进国产医疗辅助性系统的创新链-产品链-服务链的形成。
经济效益分析：
本技术完成后将会形成一系列人机交互核心硬件设备和以云端为核心的软件工具平台，为我国人机交互发展提供重要推力。根据麦肯锡报告的预测，人机交互技术作为众多影响人类生活和全球经济发展的颠覆技术的基础，将在 2025年对全球经济产生 13.3-28.2 万亿美元的影响。依照中国经济届时占世界经济的五分之一估计（保守估计），人机交互技术对我国经济的直接或间接的影响或将达到 2.6-5.6 万亿美元。本项目的开展将为下一代人机交互技术的发展提供技术保障。
