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| 編輯推薦： |
1、本书基于医疗机器人的发展现状和技术要点，系统讲述了医疗机器人的关键技术。
2、介绍了当前市场上得以广泛应用的11类医疗机器人。
3、本书讲解的医疗机器人包括：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。
4、每类机器人都从研究背景、研究意义、关键技术和典型实例几方面做了讲解。
5、分析了医疗机器人的发展前景。
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| 內容簡介： |
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。
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| 目錄：
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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
|
| 內容試閱：
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20 世纪80 年代，机器人被首次引入医疗行业。经过40 余年的发展，机器人被广泛应用于神经外科、血管、腹腔、前列腺、乳腺和骨科手术，康复与护理，口腔诊疗等多个领域。医疗机器人技术是集医学、生物力学、机械学、机械力学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、数学分析、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域。医疗机器人不仅促进了传统医学的革命，也带动了新技术、新理论的发展。作为一种新兴的技术应用，机器人的应用将对整个医疗行业产生深远影响。
编著者从事医疗机器人研究多年，深感医疗机器人在医工结合、临床应用和关键技术等方面的研究存在诸多的难点，于是希望对现有医疗机器人研究进行归类分析，将医疗机器人领域研究的最新进展介绍给机器人领域和医学领域的专家和学者，以及投资者和决策者，故编著了本书。
本书共分14 章。第1 章医疗机器人的特点及分类，主要对医疗机器人的概念、分类、组成、特点、应用优点和未来发展趋势进行概要介绍。第2 章医疗机器人的关键技术，主要从背景、基本定义和运用实例等方面对远程手术技术、手术导航技术、人机交互技术、辅助介入治疗技术等医疗机器人关键技术进行综述分析。第3～13 章从研究背景、研究意义、关键技术和典型实例几方面对医院服务机器人、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医疗机器人进行了重点讲述。第14 章医疗机器人的发展分析，从政策法规、市场、产业链结构和技术等角度对医疗机器人的发展做了分析。
本书由哈尔滨理工大学姜金刚、张永德编著。第1、8、9、14 章由张永德编著，第2～7 章、第10～13 章由姜金刚编著，全书由姜金刚统稿定稿。研究生王开瑞、马雪峰、张贯一、路明月、代雪松、黄致远、秦培旺、杨智康、刘博健、赫天华、霍彪等参与了本书的文稿处理工作，在此表示由衷的感谢！
本书内容丰富，系统性强，不仅可以作为了解医疗机器人技术的前沿教材，也适用于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。
编著者在医疗机器人领域从事研究工作十余年，尽管在编写过程中尽可能涵盖各种医疗机器人系统或相关研究，但由于本书涉及的主题广泛，知识领域跨度大，书中内容难免存在不足与疏漏，恳请广大专家及读者批评指正！
编著者
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