理实学院 | 智能精准诊疗设备的创新与挑战

2020
05/09

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理实国际
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智能精准诊疗设备的创新与挑战是什么呢?赶紧来看看吧!

主讲师简介:

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陈芳

       南京航空航天大学计算机学院院聘副教授。博士毕业于清华大学,师从国家特聘专家廖洪恩教授。主要学术研究方向包括医学图像智能分析,手术精准导航,诊疗一体化等。

医生新的“眼”“手”“脑”

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智能精准诊疗一体化系统开发案例

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血管内微创介入手术的临床问题

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新型介入诊疗引导方式

2151589000917024■ 毫米级术前影像自动分析方法精度高、速度快。

■ 术前结构与术中超声影像结合,可提供给医生既有实时性又有三维结构的全局引导信息,目■ 标点配准误差范围 ( 1.05-2.67mm)。

■ 以体内超声为例,提出新的纹理增强变形模型,实现体内局部病变信息精细化获取;

■ 以介入导管形态估计为例,提出两步式粒子滤波算法,解决体内多自由度介入物形态估计的共性问题。

新型诊疗引导方式在血管介入中的应用

结合全局与局部信息的血管介入诊疗引导系统图

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1、模型实验

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2、 离体心脏实验验证

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3、动物猪实验

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脑外科手术智能精准诊疗一体化系统开发

       脑外科肿瘤手术引导临床问题:手术入路凭经验定性确定、肿瘤深层次信息缺乏、肿瘤深部治疗困难。

       智能精准化可进一步解决这些临床问题:

1、手术入路定量化

       基于MRI和DTI影像的脑外科手术入路定量化方法

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       与传统的最短路径方法相比,它可以克服医生观察的主观性

2、肿瘤深层次信息

       基于深度学习算法的脑干肿瘤自动化分割与基因预测。卷积神经网络CNN用于特征提取,并结合支持向量机SVM。

       脑干肿瘤分割与基因预测实验结果

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3、信息整合与引导

■ 导航界面的开发:vs编程与VTK、ITK混合编程

■ 模块化:病人数据导入及显示模块、数据预处理模块、注册模块和路径规划、术中重建模型导航可视化、基础基因信息展示

■ 模块:术中器械跟踪定位与位置预警功能

■ 设计了一种的弯曲可视手术钳:实现大范围角度弯曲操作与实时场景采集;提出一种新型的连杆驱动方式机构

4、智能化的治疗器械

       内窥镜集成荧光诊断和激光治疗装置:

■ 荧光诊断影像引导治疗

■ 激光烧蚀装置可控性好、治疗精度高

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脑智能诊疗一体化系统

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脑智能微创诊疗一体化

■ 成功地进行了诊断治疗一体化及可视化的论证性研究及临床应用

■ 融合多模态影像(磁共振图像、荧光分子成像)的精确诊断和空间显示

■ 图像引导高精度微创荧光诊断和激光治疗系统:in vivo 实验及验证

■ 医学影像顶级杂志 Medicial Image Analysis发表

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智能精准诊疗设备的创新与挑战

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