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研究院举办2021级、2022级研究生阅读报告分享会(2022-2023学年度第一学期第七期)

发布日期:2022-10-26

10月26日,天津大学医疗机器人与智能系统研究院2022年第七期研究生阅读报告分享会在线上腾讯会议举行。研究院2021级、2022级全体博士生和硕士生视频参加会议。

本次共有3名硕士生进行阅读报告分享。会议首先由2021级硕士生丁忠义进行题为《Comparing Surface and Intramuscular Electromyography for Simultaneous and Proportional Control Based on a Musculoskeletal Model: A Pilot Study》的报告分享:

神经-机器接口的同时和比例控制(SPC)使用平滑的肌电(EMG)幅度作为控制输入。虽然表面肌电(sEMG)电极是临床神经-机器接口的常见电极,但肌内肌电(iEMG)电极在某些情况下也可以使用(例如,用于控制多个自由度)。然而,表面肌电信号和肌内肌电信号特征的差异可能会影响SPC的性能。我们进行了一项初步研究,以确定电极类型(表面肌电信号和肌内肌电信号)对SPC实时任务绩效的影响,该研究基于一种新的两自由度肌电驱动的腕部和手部肌肉骨骼模型。四名身体健全的受试者和一名截肢者进行了表面肌电信号或肌内肌电信号的虚拟姿势匹配任务。无论是健全受试者还是截肢者,表面肌电信号都有比肌内肌电信号更好的任务表现的趋势,尽管差异在统计学上并不显著。因此,虽然肌内肌电信号可以允许对EMG进行靶向记录,但其信号特征对于SPC来说可能不像表面肌电信号那样理想。记录特异性和信号特征之间的权衡是神经-机器接口SPC开发和临床实施的一个重要考虑因素。

随后,2022级硕士生周伊广进行了分享:其分享的论文主要讲述,当前的计算机辅助手术导航系统主要依靠拧入骨骼中的光学标记进行解剖跟踪,但这些不仅增加了手术操作的复杂性,而且对患者造成了额外创伤。此论文提出了一种基于BICP点云配准算法的无标记跟踪系统,来避免膝关节手术的解剖标记。首先通过采用有界ICP(BICP)技术来提高无标记配准精度,其使用肢体运动期间的运动学方法计算髋关节中心,并用于限制股骨点云,提高配准精度。提出了一种基于无标记导航的辅助膝关节钻孔系统,并采用“冻结”方法来解决手术器械脱离RGBD相机视野,重新调整相机位置后需要重新配准的问题。此文提出的基于BICP的无标记导航和点云配准算法比原始点云配准算法具有更高的角度精度和鲁棒性。

最后,由2022级硕士生张浩进行论文分享:其分享的论文提出一种基于运动一致性的内窥镜图像特征匹配方法,用于解决在图像匹配过程中出现的低纹理、镜面反射和变形等问题,主要包括三个部分,第一部分是使用球面投影模型矫正径向畸变,使用自适应检测方法去除镜面反射。第二部分是运用空间运动平滑性,找出图像中的正确映射。第三步是运用双边一致性回归的方法保留细微运动,使模型产生高质量的特征匹配。文章通过对胃镜图像、腹腔镜图像、胸腔镜图像和鼻镜图像的处理,去除镜面反射区域,并对其结构进行仿射变化,找到数据点的匹配关系,验证方法的有效性、快速性和通用性。


研究方向