神经介入手术是治疗神经系统疾病的重要方法，机器人辅助治疗不仅可以提高手术的精准度，而且还可以减少辐射暴露等风险。目前，临床应用于神经介入手术的机器人包括CorPath GRX、Magellan、VIR、RobEnt、"鲁班"和VAS HERO等系统，已成功完成了全脑血管造影术、颈动脉支架置入术、动脉瘤支架及血流导向装置置入术、弹簧圈栓塞术和动静脉瘘栓塞术，且具有较高的安全性和有效性。为了更加精准、平稳地完成神经介入手术，临床应用中在既往的泛血管介入机器人基础上，增加了适应颅内血管的控制软件、导丝递送模块、触觉反馈系统等。但是，神经介入机器人仍处于不断改进、迭代发展的时期，随着技术的成熟，有望在运动能力、精准控制、交互反馈及生物仿真等方面进步飞速，未来会为患者提供更加精准、安全的临床治疗。

目的:综述有关飞行模拟器病（flight simulator sickness，FSS）的症状表现、发病机制、流行病学调查及预防措施，旨在为模拟飞行训练涉及的疾病预防与医学临时停飞等问题提供参考。资料来源与选择:国内外该领域的相关文献资料。资料引用:引用公开发表的文献资料40篇。资料综合:回顾了外军和我军在飞行模拟器训练中发生的FSS流行病学调查、机制探索与预防措施等研究进展。FSS属于模拟器诱发综合征之一，是由飞行模拟器训练引起类似运动病的生理功能紊乱症候群。FSS的发病机制可能与晕动病的感觉冲突理论、躯体不稳定理论有关。外军重视FSS的发病调查、风险评估与预防措施。我军对于FSS的系统调查较少，医学预防意识和措施与外军有一定差距。结论:初次使用模拟器者无论是否发生FSS，24 h内均不应参加飞行；对于严重或反复发生FSS者，可以在不影响实际飞行的基础上考虑适当用药。应在我军航空兵部队中开展FSS调查和相关研究工作，提高飞行员、训练人员、航卫保障人员和工业设计者的整体认知水平。通过制定相应的医学预防措施和提高模拟器人体感知觉仿真设计，加强对FSS的控制与预防水平。

目的:应用计算仿真技术，对比分析YCPC心外管道与传统TCPC心外管道的血流动力学参数及能量效率。方法:基于1例诊断为SLL型先天性矫正大动脉转位(ccTGA)伴右心发育不良患者术前的CTA图像资料应用Mimics Research完成模型的初始重建，按照心外管道的连接方式分为3组不同的几何形状：A传统TCPC组，B传统YCPC组，C改良YCPC组，进行数字模型的网格划分和数值仿真，计算不同重建模型的涡流分布、平均涡流量以及能量效率等参数。结果:不同空间结构的涡流分布范围未见明显差异；改良YCPC方案的涡流量无论在静息条件还是不同的运动情况下，都达最高值；在能量效率方面，传统YCPC方案的能量效率明显低于传统TCPC方案，而增加分支直径后，改良YCPC方案能量效率提升，与传统TCPC方案的能量效率接近，且虽运动负荷的加大仍可保持较高的能力效率。结论:数值仿真与血流动力学模拟技术为Fontan系列手术的疗效预测提供了有效的辅助。虽然改良YCPC心外管道带来了更多的涡流量，但是由于其优化的空间构型，仍可以获得接近传统TCPC能量效率，这为临床手术的应用提供了一定的理论依据。

目的:建立光学表面监测系统(OSMS)在头部无框架立体定向放射外科(SRS)和立体定向放射治疗(SRT)中应用的基本流程，评价OSMS在头部模体和应用Q-Fix开孔面罩固定的头部SRT患者中，分次内实时监测位置误差的精确性和有效性。方法:通过头部SRS仿真模体OSMS的监测位移与Edge六维床预设位移的偏差，评估OSMS实时监测运动偏差，及在治疗床非零角度和其中一组摄像头被加速器旋转机架遮挡的情况下，OSMS监测头部运动的能力。同时本研究选取10例50分次接受头部无框架SRT治疗的患者，所有患者经Q-Fix开孔面罩固定并整个治疗分次内应用OSMS监控，通过分析离线日志文件获得OSMS实时监测的分次内误差；患者治疗后行锥形束CT(CBCT)扫描，获得六维度误差作为CBCT验证的分次内误差。结果:模体研究中，OSMS监测偏差与预设位移在六维度方向均有较强相关性；治疗床与机架0°时，OSMS探测的平移方向和旋转角度的三维矢量偏差分别为(0.28±0.10) mm和(0.15±0.09)°；有一组摄像头被遮挡的情况下，平移和旋转方向的三维矢量偏差分别为(0.35±0.13) mm和(0.17±0.09)°；床非0°时OSMS监测偏差值均大于床0°偏差值，床270°时三维矢量偏差最大，分别为平移方向(0.69±0.19)mm和旋转角度(0.32±0.12)°。在Q-fix开孔面罩固定的SRT患者中，OSMS与CBCT监测的分次内运动幅度差异较小，平移方向三维矢量偏差分别为(0.40±0.26)mm和(0.29±0.10)mm；旋转方向三维矢量偏差分别为(0.33±0.20)°和(0.26±0.08)°。结论:OSMS是一种有效的光学引导放射治疗工具，OSMS的分次内实时运动监测功能具有亚毫米级精度，可以实现分次内误差的精确监控。为保障无框架头部SRS/SRT治疗精确实施，有必要联合OSMS进行分次内位置监控。

目的:为提升驻舰卫勤人员在不同海况下开展手术的能力，基于六自由度模式研制一种舰艇手术室模拟仿真训练平台。方法:通过现实需求分析、功能分析和勤务定位，设计研制一种舰艇手术室仿真训练平台。结果:该平台包括多功能手术方舱、六自由度运动平台、人机交互系统、音像交互传输模块四部分。手术方舱按照某舰艇手术室建造，可开展多类手术操作；六自由度运动平台可实现多自由度的复合运动；人机交互系统可模拟不同海况分级；音像传输模块可实现手术音视频信号实时传输。结论:该平台可实现陆上模拟海上手术操作的设计要求，创新了训练模式，贴近了实战化，能有效提升驻舰卫勤人员的海上医疗救治能力。

目的:评价新型主从操作式经尿道手术机器人系统的性能，验证其安全性和有效性。方法:2021年9月北京协和医院2名泌尿外科医生(A和B)应用经尿道手术机器人样机进行仿真人体组织模型实验。本研究采用的经尿道手术机器人系统包括：主端控制平台、从端手术平台和末端执行器。主端控制平台采用Omega7力反馈主手作为主控制器，自由度包括：上下平移、左右平移、前后平移、末端旋转、末端俯仰、末端摆动、末端操作。从端手术平台采用Med 7七自由度医疗协作机械臂，通过末端执行器操作电切镜。末端执行器采用模块化设计，最大化兼容现有手术器械。2名医生均分别常规组装电切镜和经尿道手术机器人各20次，计算组装时间。常规组装电切镜时间包括电切镜安装、连接镜头和光源后，医生手持电切镜进入实验模块的时间。组装手术机器人时间包括将电切镜与末端执行器安装，并连接镜头和光源后进入实验模块的时间。2名医生分别进行25次模拟前列腺电切手术和5次模拟膀胱电切手术。将猪的小肠、心脏和胃缝合构建模拟人体的尿道、前列腺和膀胱结构：尿道(猪小肠)长16~18 cm，前列腺(猪心脏)大小约5 cm×5 cm×6 cm，膀胱(猪胃)容量250~300 ml。将模型置于3D打印套盒中，模拟尿道与硅胶阴茎贴合。模拟前列腺电切手术：医生于主端控制平台操作手柄，通过人机交互控制从端执行器，直视下围绕不动点切除"前列腺"，模拟标准经尿道前列腺切除术，切除范围为从模拟膀胱颈至模拟前列腺尖部，切除两侧叶和中叶。每次手术时间40 min，记录切除组织重量。模拟经尿道膀胱电切手术：每次手术需切除模拟膀胱的三角区、两侧壁和顶部区域，记录是否发生穿孔。通过手术对机器人的主从操作距离准确度、操作姿态准确度、主从操作姿态重复度、不动点准确度、主从控制启动延迟时间和主从控制跟随延迟时间、机械臂摆动范围、极限位点等指标进行验证。结果:经尿道手术机器人性能测试结果显示，末端执行器定位精度<0.5 mm，主从操作距离准确度≤0.5 mm，重复性距离≤0.2 mm；主从操作姿态准确度角度a≤0.30°，角度b≤0.30°，角度c≤0.15°；不动点准确度≤0.6 mm，机械臂最大活动空间为半径(1 493±5) mm的半球形空间。主从控制启动延迟时间和主从控制跟随延迟时间均≤100 ms。从端机械臂末端在运动中受到外力碰撞时，系统可自动停止机械臂运动，此时外力为(70±7)N；不动点设置范围30~170 mm。医生A和医生B组装经尿道手术机器人时间分别为(111.35±57.88)s和(111.70±58.30)s( P＝0.996)，常规组装电切镜时间分别为(44.90±4.89)s和(44.90±5.16)s( P＝0.679)，2名医生间比较差异均无统计学意义；2名医生的机器人组装时间均多于常规组装时间，差异均有统计学意义( P＝0.001， P＝0.001)。随组装次数增加，机器人组装时间进行性下降，5次组装后时间稳定≤120 s。医生A和医生B切除的前列腺组织重量分别为(43.60±12.42)g和(43.45±12.63)g，差异无统计学意义( P＝0.954)。模拟膀胱电切手术中，机器人系统可顺利完成模拟膀胱的三角区、两侧壁和顶部组织切除。手术实验中系统运行流畅，未发生机械故障，无模块损伤、穿孔等并发症发生。 结论:经尿道手术机器人能够安全、有效地完成经尿道电切手术。

目的:研制机器人消化内镜系统（robotic digestive endoscope system，RDES），验证其可行性、安全性及操控性能。方法:基于主从控制系统设计RDES，包含3部分：整合内镜主体包括内镜和与之整合的内镜旋钮/按钮控制系统；机械臂系统包括基座、机械臂及连接在其上的内镜进退操控装置（有力反馈）和内镜轴向旋转操控装置；操控台包括内镜控制主手和图像显示器。操作者坐在远离检查台的操控台前，操控主手实现内镜头端弯曲、镜身进退及旋转，并通过主手上的按钮实现送气、送水、吸引、定图以及运动比切换功能。（1）活体猪胃镜检查实验：初学组、高级组医师各5名，每人分别操控RDES及普通内镜（间隔2周）行活体猪胃镜检查6次，比较检查时间。（2）仿真胃模型内壁画圆实验：初学组、高级组医师各5名，每人分别操控RDES 1∶1、RDES 5∶1模式和普通内镜完成画圆实验各6次，比较3种方式完成时间、准确度（即轨迹偏差）和工作量。结果:RDES运行良好，力反馈良好。活体猪胃镜检查实验中，胃镜检查均顺利完成，无黏膜损伤及出血、穿孔。初学组和高级组医师操控RDES的检查时间均随操控例次增加呈下降趋势，但操控RDES的下降值大于操控普通内镜（初学组 P=0.033；高级组 P=0.023）。仿真胃模型内壁画圆实验中，初学组医师操控RDES 1∶1、5∶1模式完成内镜下画圆时间均短于普通内镜［1.68（1.40，2.17）min、1.73（1.47，2.37）min比4.13（2.27，5.16）min， H=32.506， P<0.001］，轨迹偏差均优于普通内镜［（0.50±0.11）mm、（0.46±0.11）mm比（0.82±0.26）mm， F=38.999， P<0.001］，工作量均小于普通内镜［42.00（30.00，50.33）分、43.33（35.33，54.00）分比52.67（48.67，63.33）分， H=20.056， P<0.001］；高级组医师操控RDES 1∶1、5∶1模式完成时间均长于普通内镜［1.72（1.37，2.53）min、1.57（1.25，2.58）min比1.15（0.86，1.58）min， H=13.233， P=0.001］，但轨迹偏差［0.47（0.13，0.57）mm、0.44（0.39，0.58）mm比0.52（0.42，0.59）mm， H=3.202， P=0.202］、工作量［（44.62±21.77）分、（41.24±12.57）分比（44.71±17.92）分， F=0.369， P=0.693］和普通内镜差异无统计学意义。 结论:RDES可实现远台操控，大大降低了工作强度；RDES可同时调控大小旋钮，使操控更灵活；RDES增加了运动比模式，使操控更精细；RDES易于初学者掌握，有望缩短医师培养周期；RDES为实现内镜远程操控和全自动消化内镜提供了可能。

膝关节内外侧间压力不均容易导致膝关节内翻畸形，以"不均匀沉降"理论为核心的腓骨截骨术因其操作简单，在临床上有着不错的效果，但腓骨截骨术作用的力学机制还有大量争议 [1]。本研究采用生物力学仿真方法，建立腓骨截断术有限元模型，探讨该方法的生物力学依据。

目的:建立一种用于机械臂辅助穿刺手术导航的规避奇异点的运动规划方法，设计相应的计算机程序。方法:根据临床医生的实际操作与需求，设计安装在UR3机械臂末端的穿刺针套筒，对机械臂进行运动学分析及仿真验证。编写用于求解机械臂末端穿刺针到达目标位置时运动位姿的计算程序及通过小角度旋转规避奇异点的运动规划程序。结果:随机选取6组关节角度，对比由程序计算得到的理论坐标值与实际坐标的结果。结果表明，理论值与实际值间的误差较小，证明了运动学模型的正确性。对随机的3组初始位姿进行模拟，通过程序得到最佳位姿，并将其传输到机械臂的控制系统中，控制机械臂运动。验证实验结果表明，穿刺针可到达靶点，且使固定中心轴小角度旋转的方式能够有效规避奇异点。结论:基于末端姿态旋转的奇异点规避方法能够有效避免初始目标姿态运动规划失败，对机械臂在穿刺手术中的应用具有参考价值。

目的为解决目前膝关节康复设备便捷性差、医疗成本高、普适性不强等问题,该文设计了一种便携式膝关节康复智能轮椅.方法通过对膝关节结构与康复机理分析,设计电推杆驱动式康复机构,采用模块化思想设计多功能模块,搭配STM32单片机,实现车体与各功能模块的控制,利用SolidWorks软件建立三维模型,结合Adams和Ansys仿真软件对膝关节康复机构及核心零部件进行运动学与静力学分析.最后,搭建实物样机对实际使用性能进行验证.结果经实物样机测试得出,膝关节摆杆实际角度为15.1°～88.9°,摆杆角速度为-7.9～8.1°/s,摆杆角加速度为-4.2～1.6°/s2,电动推杆推力范围为-82.6～153.1 N,载荷踏板最大形变量约为1.7 mm,腿托最大形变约为1.5 mm.结论膝关节康复式智能轮椅能够满足各项设计功能,实际性能符合设计准则,验证了结构设计的合理性与可行性.