與在訓(xùn)練數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)模式的傳統(tǒng)前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不同,LSTMs學(xué)習(xí)的是訓(xùn)練數(shù)據(jù)中編碼模式的特征向量。LSTMs通過訓(xùn)練一個(gè)或多個(gè)“隱藏”Cell來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),其中每個(gè)Cell的每個(gè)時(shí)間步的輸出依賴于當(dāng)前輸入和前一個(gè)時(shí)間步的輸出。這些LSTMCell的輸入和輸出是由一組門控制。LSTMs通常有三個(gè)門:輸入門、輸出門和遺忘門。通過LSTM的一層可以得到較深的特征,基于LSTM的深度特征也準(zhǔn)確地對(duì)每一幀的人體關(guān)節(jié)之間相對(duì)位置進(jìn)行了建模,同時(shí)也捕捉到了手和腿的周期性運(yùn)動(dòng)。之后,將情緒特征和基于LSTM的深度特征進(jìn)行歸一化,再將它們串聯(lián)起來,利用隨機(jī)森林分類器進(jìn)行分類,從而得出快樂、悲傷、憤怒或者中性的情緒的概率。不僅用于常規(guī)監(jiān)控的步態(tài)識(shí)別研究步態(tài)識(shí)別技術(shù)并不是什么新鮮事兒。十多年來,美國、日本和英國的科學(xué)家一直在研究這項(xiàng)技術(shù)。無論是用于監(jiān)視并及時(shí)阻止罪犯行為,還是幫助零售業(yè)公司鎖定不滿的顧客,有的科學(xué)家們都試圖采用相對(duì)復(fù)雜的面部識(shí)別系統(tǒng)。但是根據(jù)研究,只通過一個(gè)人的面部表情并不能完全準(zhǔn)確看出一個(gè)人的情緒,許多人傾向于用身體表達(dá)情緒?;蛟S以后結(jié)合面部表情與步態(tài)的情緒識(shí)別才是主流。而基于走路姿勢(shì)的情緒識(shí)別研究除了可用于常規(guī)的監(jiān)控任務(wù)。 臨床試驗(yàn)表明,采用導(dǎo)航技術(shù)后,手術(shù)的定位精度可以從厘米級(jí)變?yōu)楹撩准?jí),導(dǎo)航精度的平均值小于2毫米。河南醫(yī)療手術(shù)導(dǎo)航
且由于該領(lǐng)域具有較高的技術(shù)門檻,目前仍處于產(chǎn)業(yè)化初期。但值得關(guān)注的是,近年來我國骨科手術(shù)機(jī)器人融資市場(chǎng)熱度不斷升高,億元級(jí)融資數(shù)量持續(xù)增長。2020年7月,天智航在科創(chuàng)板始發(fā)上市,募集資金。成立于2018年的創(chuàng)新企業(yè)元化智能,專注于骨科手術(shù)機(jī)器人研發(fā)。2021年3月,元化智能完成2億元A輪融資;2022年1月,該企業(yè)又宣布完成數(shù)億元B輪融資。我國骨科手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域企業(yè)備受資本青睞,預(yù)計(jì)未來該領(lǐng)域融資數(shù)量及融資金額都將持續(xù)上升。不過,公開資料顯示,我國骨科手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域的融資主要集中在A輪和B輪,種子輪和天使輪融資數(shù)量相對(duì)較少,初創(chuàng)企業(yè)入局門檻較高。市場(chǎng)高速增長近年來,我國骨科手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模快速增長。Frost&Sullivan發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2016年,國內(nèi)骨科手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模為410萬美元左右;2019年和2020年,該行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模分別達(dá)到約4720萬美元和4250萬美元;2021年,市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)約為8040萬美元(詳見圖)。Frost&Sullivan發(fā)布的數(shù)據(jù)還顯示,在骨科手術(shù)數(shù)量大幅增加的背景下,預(yù)計(jì)到2026年,我國骨科手術(shù)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到約,市場(chǎng)滲透率將增至。發(fā)展?jié)摿薮螽?dāng)前,在政策、資本、市場(chǎng)的多重驅(qū)動(dòng)下。 河南醫(yī)療手術(shù)導(dǎo)航它包括手術(shù)器械、定位跟蹤儀、圖形工作站和虛擬顯示;
從而達(dá)到效果。(2)光聲計(jì)算機(jī)斷層掃描成像技術(shù)(PACT)光聲計(jì)算機(jī)斷層掃描是汪立宏教授開發(fā)的一種使用紅外激光脈沖成像技術(shù)。紅外激光通過組織擴(kuò)散,被紅細(xì)胞中的攜氧血紅蛋白分子吸收,導(dǎo)致分子超聲振動(dòng),而這些超聲振動(dòng)將由在皮膚上的傳感器拾取。來自這些傳感器的數(shù)據(jù),將被用于創(chuàng)建身體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖像。通過使用PACT圖像,研究人員可以在消化道中找到并跟蹤微機(jī)器人的位置。正如加州理工學(xué)院的汪立宏教授所說:“微機(jī)器人概念真的很酷,因?yàn)槟憧梢詫⑽C(jī)械設(shè)備帶到你需要的地方,它們未來可以被用于藥物遞送或者智能微手術(shù)?!蔽蛔丝萍迹ㄉ虾#┯邢薰局鳡I:醫(yī)療機(jī)器人,光學(xué)定位導(dǎo)航,光學(xué)定位系統(tǒng),手術(shù)導(dǎo)航,手術(shù)機(jī)器人,醫(yī)學(xué)影像仿真,專注于手術(shù)導(dǎo)航定位,醫(yī)學(xué)影像仿真導(dǎo)航定位,醫(yī)療機(jī)器人研發(fā),科研機(jī)器人開發(fā),協(xié)作機(jī)器人研發(fā)。
如何選擇用于手術(shù)導(dǎo)航的光學(xué)與電磁儀器?光學(xué)儀器和電磁儀器是手術(shù)導(dǎo)航中常用到的兩類三維定位導(dǎo)航設(shè)備,是手術(shù)導(dǎo)航和手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵部分,在手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)中起到了眼睛的作用。事實(shí)上,光學(xué)儀器和電磁儀器各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)景,不能一概而論。所以,具體選擇哪種類型的儀器以及如何選型,是科研人員經(jīng)常面對(duì)的問題,終需要根據(jù)自身應(yīng)用場(chǎng)景作為依據(jù)加以選擇。下文是發(fā)布在美國醫(yī)學(xué)物理學(xué)會(huì)出版的《醫(yī)學(xué)物理學(xué)》上的一篇論文,文章基于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和科學(xué)計(jì)算,很好的回答了上述問題,供從業(yè)者參考。由于篇幅較長,這里翻譯文章摘要,并附全文鏈接如下,還望大家包涵。論文題目《影像引導(dǎo)式腹腔鏡手術(shù)中的電磁:與光學(xué)的比較以及組合式腹腔鏡和腹腔鏡超聲系統(tǒng)的可行性研究》目的在圖像引導(dǎo)腹腔鏡檢查中,通常采用光學(xué),但是在文獻(xiàn)中已經(jīng)提出了電磁(EM)系統(tǒng)。在本文中,我們對(duì)用于圖像引導(dǎo)腹腔鏡手術(shù)的EM和光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了比較,并提出了結(jié)合EM腹腔鏡和腹腔鏡超聲(LUS)圖像引導(dǎo)系統(tǒng)的可行性研究。方法我們首先使用標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估板評(píng)估帶有兩個(gè)光學(xué)(Atracsys&NDI)和兩個(gè)EM的腹腔鏡的準(zhǔn)確性,該光學(xué)安裝在軸上的回射標(biāo)記,而EM將傳感器嵌入近端。 在技術(shù)指標(biāo)完全和進(jìn)口產(chǎn)品不相上下的前提下,國產(chǎn)系統(tǒng)的售價(jià)為“洋導(dǎo)航”的1/3到1/2。
如何把一個(gè)物體快速變成VR交互設(shè)備?人機(jī)交互設(shè)備是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中不可或缺的一部分,可以提高VR系統(tǒng)的沉浸感和交互性。本文主要介紹在PST光學(xué)定位系統(tǒng)中如何輕松創(chuàng)建新的VR交互設(shè)備(目標(biāo)物)。首先在新目標(biāo)物上隨機(jī)添加標(biāo)記點(diǎn)(可使用平面反光貼、反光球或主動(dòng)發(fā)光marker),然后使用PST客戶端軟件訓(xùn)練該目標(biāo)物,該過程大約需要幾秒鐘。訓(xùn)練完成后,該目標(biāo)物即可用于VR交互。新目標(biāo)物創(chuàng)建為使PST的交互性能達(dá)到比較好,請(qǐng)保持至少四個(gè)標(biāo)記點(diǎn)同時(shí)可見(針對(duì)紅外攝像頭)。為防止標(biāo)記點(diǎn)的自身遮擋,目標(biāo)物所有相鄰邊之間的角度應(yīng)大于90°。所以,凸面物體比較適用于追蹤。如下圖示例,系統(tǒng)可以從單個(gè)視角清晰地看到多個(gè)標(biāo)記點(diǎn)。由于PST使用IRLED面板進(jìn)行環(huán)境照明,所以應(yīng)注意將追蹤目標(biāo)物的反射率降至比較低。金屬或光滑的表面會(huì)降低其追蹤性能,而使用黑色物體時(shí)追蹤性能為比較好。要驗(yàn)證目標(biāo)物是否適合追蹤,請(qǐng)?jiān)赑ST客戶端應(yīng)用程序的“查看”菜單中打開“攝像機(jī)圖像”窗口。將目標(biāo)物放在PST定位儀的前面,并檢查標(biāo)記點(diǎn)與目標(biāo)物之間的對(duì)比度是否過高,且除標(biāo)記物外是否有其它反射。在比較好情況下,標(biāo)記點(diǎn)為白色而目標(biāo)物應(yīng)顯示為黑色; 但其產(chǎn)生的影像為位圖性質(zhì),無法自動(dòng)識(shí)別核團(tuán)的名稱,直接用于導(dǎo)航實(shí)際上有困難。河南醫(yī)療手術(shù)導(dǎo)航
為確保準(zhǔn)確性,手術(shù)的切口往往比較大,而醫(yī)生能看到的只是暴露在外的表面;河南醫(yī)療手術(shù)導(dǎo)航
“可以使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將這些生物神經(jīng)元的信號(hào)標(biāo)記在小鼠所處位置的地圖上嗎?”也就是說,如果我們對(duì)生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行逆向工程,是否可以通過讀取小鼠的意念得知它的位置?準(zhǔn)確預(yù)測(cè)生物神經(jīng)元活動(dòng)的位置為此我們訓(xùn)練了一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),根據(jù)近的神經(jīng)元放電模式預(yù)測(cè)小鼠的位置。我們使用實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果的前80%作為訓(xùn)練數(shù)據(jù),給出神經(jīng)元的活動(dòng),來預(yù)測(cè)后20%觀察結(jié)果的小鼠位置。我們嘗試了許多模型體系結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)具有回歸輸出層的簡(jiǎn)單密集神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)比較好,平均預(yù)測(cè)誤差為4cm。小鼠身長約8厘米,而競(jìng)技場(chǎng)大小為45cm×60cm的矩形。此循環(huán)動(dòng)畫中顯示了我們的預(yù)測(cè)(藍(lán)點(diǎn))和小鼠的標(biāo)記位置(紅點(diǎn))。模型預(yù)測(cè)給出的位置(藍(lán)點(diǎn))和小鼠的標(biāo)記位置(紅點(diǎn))不過,盡管回歸輸出表現(xiàn)良好,但沒有表現(xiàn)出對(duì)其他預(yù)測(cè)的確定性的任何信息。為此我們?cè)O(shè)計(jì)了另一個(gè)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,這次的模型包括卷積層。我們將“競(jìng)技場(chǎng)”劃分為1厘米見方的網(wǎng)格,并訓(xùn)練分類任務(wù),預(yù)測(cè)小鼠將走過“競(jìng)技場(chǎng)”中的哪些網(wǎng)格方塊。模型為預(yù)測(cè)了小鼠會(huì)經(jīng)過每個(gè)方塊的概率,輸出了一張預(yù)測(cè)強(qiáng)度的熱圖。但是,由于小鼠的實(shí)際位置的標(biāo)簽是單個(gè)網(wǎng)格方塊(以小鼠的中心點(diǎn)為準(zhǔn))。 河南醫(yī)療手術(shù)導(dǎo)航
位姿科技(上海)有限公司一直專注于業(yè)務(wù)所屬領(lǐng)域:手術(shù)導(dǎo)航、手術(shù)機(jī)器人研發(fā)、醫(yī)療機(jī)器人研發(fā)、虛擬仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)、三維測(cè)量等科研方向 重點(diǎn)銷售區(qū)域:北京、上海、杭州、蘇州、南京、深圳、985高校、211高校集中地 業(yè)務(wù)模式:進(jìn)口歐洲精密儀器、銷往全國科研機(jī)構(gòu)或科研公司(TO B模式) 我們的潛在用戶都是科研用戶(醫(yī)療機(jī)器人研究方向、虛擬仿真研究方向),具體包括:985高校、中科院各大研究所、三甲醫(yī)院中的科研部門、手術(shù)機(jī)器人研發(fā)公司(包含大型及創(chuàng)業(yè)型公司)、211高校、航空航天集團(tuán)、飛機(jī)汽車等制造業(yè)研發(fā)部門、機(jī)器人測(cè)量、醫(yī)療器械檢測(cè)所等。,是一家儀器儀表的企業(yè),擁有自己**的技術(shù)體系。目前我公司在職員工以90后為主,是一個(gè)有活力有能力有創(chuàng)新精神的團(tuán)隊(duì)。公司以誠信為本,業(yè)務(wù)領(lǐng)域涵蓋手術(shù)導(dǎo)航,手術(shù)機(jī)器人,醫(yī)療機(jī)器人,光學(xué)定位儀器,我們本著對(duì)客戶負(fù)責(zé),對(duì)員工負(fù)責(zé),更是對(duì)公司發(fā)展負(fù)責(zé)的態(tài)度,爭(zhēng)取做到讓每位客戶滿意。一直以來公司堅(jiān)持以客戶為中心、手術(shù)導(dǎo)航,手術(shù)機(jī)器人,醫(yī)療機(jī)器人,光學(xué)定位儀器市場(chǎng)為導(dǎo)向,重信譽(yù),保質(zhì)量,想客戶之所想,急用戶之所急,全力以赴滿足客戶的一切需要。