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基于三維影像的骨折整復外固定系統

項目簡介:

該項目開發基于術前三維圖像及空間定位技術的骨折整復手術導航系統。該系統能夠利用術前三維圖像建立骨骼模型及規劃手術區域。利用空間配準技術實現術中骨骼及術具的實時定位。憑借虛擬現實環境下骨骼及術具模型的位置關系引導醫生實施骨折整復,并給出操作提示。該系統能有效避免術中X光的使用,骨折預接骨精度小于1mm,導航定位精度小于3mm,滿足臨床要求。該系統面向全國縣鄉級以上醫院(6000家),90%以上有需求,市場前景廣闊。該項目來自黑龍江省應用技術研究與開發計劃項目(項目號GC13A308)。目前該項目成果已經在國際上發表論文1篇,申請發明專利2項,軟件著作權1項。

  

技術特點:

本項目是與黑龍江省醫院、解放軍二一一醫院等合作開發,利用術前三維圖像建立骨骼模型,通過術中快速配準,定位術中患者骨骼及手術器具,在三維虛擬環境中實現微創骨科手術。該方法即可應用到手術床邊操作,也可用于遠程手術操作。具體創新點包括:1 術前通過掃描骨折部位獲得三維模型,根據斷面形狀可自動或半自動對接斷骨,完成預接骨。2 通過3D打印機打印的斷骨模型可輔助醫生模擬手術操作。3結合自行設計的6自由度骨折整復外固定器,實現術中導航和術后固定。該項目主要解決當前術中X光引導骨折整復方法中X光的電離輻射對醫生和患者的健康危害,在避免使用術中X光情況下,將傳統2維圖像引導升級為3維圖像引導,方便醫生觀察和操作,提高手術的成功率和療效。

投入與經濟效益:

該項目以產業化為目標,后續還會與東北農業大學、東北林業大學合作開發骨折外固定和內固定架配合導航系統使用,并追加整骨機器人、術中機械手等設備。項目產業化預計融資1500萬元人民幣,5年內評價資產回報率在35-50%左右。

支撐與保障:

?團隊包括李金老師,欒寬老師,梁洪老師等,臨床合作導師4名,十余名博士生和碩士生,同時與哈爾濱醫科大學、解放軍二一一醫院、黑龍江省康復醫院、黑龍江省腫瘤醫院等展開合作。

?李金教授多年從事醫用及工業圖像處理、視頻圖像處理與分析、多維圖像數據可視化、系統建模與仿真等研究。先后主持和承擔了國家 863 重大專項子課題、國家科技支撐計劃子課題、國家科技部儀器專項子課題、國防科工委基礎研究基金等幾十項省部級課題。先后參與了黑龍江省及哈爾濱市多家醫院的醫療信息管理系統項目。

?主要技術負責人欒寬老師在日本留學期間,致力于計算機輔助外科研究。先后與日本ALOKA株式會社及橫濱市立大學醫學研究科合作,參與超聲圖像指導的軟性內視鏡手術導航系統及導管介入手術導航系統等項目,在世界上首創基于導管路徑拓展超聲血管成像方法。

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