课题组负责人陈欣荣，青年研究员，中华医学会数字医学专科分会委员、计算机学会数字医学分会执行委员、（国家）视觉与听觉健康产业技术创新联盟理事会理事、中国医疗器械行业协会视觉与听觉健康产业技术分会理事，上海医学会数字医学专科分会副主任委员。长期从事计算机辅助手术与手术机器人、脑机接口等关键技术研究，并实现多款产品的产业化。

  主持国家级课题3项、省部级课题含重点课题4项，地区重点项目4项，横向课题及开放课题3项，参与国家重点科研项目3项。近5年，以第一作者/通讯作者发表国际期刊与顶级会议论文60余篇，申请发明专利20项，授权国际/国内发明专利8项，授权软件著作权12项，主编Springer等出版专著2部，参编1部，获中国国防工业企业管理创新成果二等奖等奖项。

  项目介绍：智能导航手术机器人系统

  项目背景：当前，机器人辅助手术行业正处在高速发展与深刻变革的时期，技术日趋成熟，应用场景多元化，市场竞争全球化，并朝着更高程度的智能化和远程化迈进。机器人定位精度高，稳定性强，并且不会出现疲劳抖动的现象。通过结合扩展现实等技术，可将重建的虚拟图像叠加于真实的手术场景中，帮助医生快速制订手术计划并准确定位，从而减少主观错误的发生。因此，导航手术机器人与扩展现实等技术的应用，已逐渐显现出直观准确的优势。

  项目内容：本项目课题组自主设计了一套智能导航手术机器人系统，能够实现术中影像的场景感知，高效率、高精度实时动态手术导航，建立了多器械协同操控和远程操控策略、人-机协同的手术操作控制策略和风险规避方法。

  在配准方法上，本项目系统采用面配准技术，利用病人固有特征进行空间映射，不仅能直接基于现有影像进行导航、克服点配准的固有缺陷，还通过整合多维度信息实现了更高的配准精度。在软件算法上，利用深度学习技术进行模块化分割以实现自动规划，并结合增强现实技术来改善术野可视性，从而提升导航精度与手术安全性。在安全控制上，采用阻抗柔顺控制技术，将手术器械与患者组织的接触力限制在安全范围内，从而有效保护正常组织。在手术场景重建上，提出基于多尺度信息和低秩适应微调的深度图生成网络，并实现三维手术场景重建。核心硬件单孔多柔性手术机器臂，采用安全可靠的定位技术、高性能机械臂以及可避免关节角度限制的逆运动学控制策略，实现了高灵活度的机械臂控制。

  项目总结：综上所述，本项目融合了未来智能手术机器人关键技术，包括智能交互与控制、多模态融合、智能规划、场景重建等，在空间配准、算法、控制、成本等方面均具有优势。目前已完成样机，导航系统已在临床上应用。

  本项目有合作转化需求，希望与相关企业或投资机构合作，开展产业化探索。