目的:研发一种用于医用电子直线加速器质量保证（QA）的多终端虚拟仿真远程培训系统，以提高放疗工作人员及医学生的QA操作技能，并降低培训辐射危险。方法:运用Unity 3D扩展现实（XR）技术制作虚拟现实交互软件，基于放疗技术以及医用电子直线加速器质量控制内容搭建培训系统，开发多终端使用平台，并搭建远程控制模块。采用多角度评价体系，并设计调查问卷，分析该系统的应用价值。结果:本系统还原医用电子直线加速器治疗室现场环境和实物，可实现对加速器5G远程控制，进行非现场的QA演示与指导。截至2022年3月1日，系统累计培训133人次，收回系统应用有效问卷76份，其中90.79%（69/76）的调查对象对系统显示的实验结果表示信任，并有88.16%（67/76）的调查对象认为该培训系统是必要的。结论:本培训系统培训效果反映良好，从根本上降低了培训辐射危险，可为加速器QA培训模式的改革和进步提供参考。

目的 探究腹腔镜脾切除术临床应用的安全性、可行性及未来发展方向.方法 对当前世界范围内有关腹腔镜脾切除术的新进展及新成果进行分析和总结.结果 目前腹腔镜脾切除术主要有完全腹腔镜脾切除术、手辅助腹腔镜脾切除术、免气腹腹腔镜脾切除术、单孔腹腔镜脾切除术及机器人辅助腹腔镜脾切除术.其中全腹腔镜脾切除术治疗效果确切、损伤轻、恢复快,目前已成为临床治疗中最常用的术式;腹腔镜脾部分切除术是脾脏良性占位性病变精准治疗的重要术式之一;手辅助腹腔镜脾切除术在巨脾的切除术中应用较为广泛,可以降低术野显露难度,能有效处理术中出血、降低手术风险;机器人辅助腹腔镜脾切除术克服了传统腹腔镜二维平面显示的局限性,凭借三维高清视野及机器手臂良好的灵活性,可以完成更精细的手术操作,实现精准治疗.结论 腹腔镜脾切除术具有手术损伤小、疼痛轻、恢复快等优点,其安全性和可行性已得到证实.应严格掌握好脾切除的适应证和禁忌证,针对特定脾脏疾病选择合适的术式以达到最佳治疗.未来脾切除术可能向着远程控制及精准化的方向发展.

分析归纳了健康医疗可穿戴设备在数据采集、管理和使用过程中存在的安全问题,从技术、管理、法律等方面提出了相应对策,如采用多重数据加密技术、建立分级数据管控模式、增加设备远程控制功能、完善数据使用追责机制、建立个人健康医疗数据保护法律体系、加强隐私数据保护宣传等,以促进健康医疗可穿戴设备的可持续发展.

恶性肿瘤的主要治疗手段之一是放射治疗,在肿瘤患者的治疗过程中约70％的患者需要放射治疗.放疗是一种利用放射线来治疗恶性肿瘤的方法,在治疗前需要用到治疗计划系统,治疗计划系统通过建模,然后物理师设计使用一个或多个专门的算法模拟计算出肿瘤患者体内的三维吸收剂量分布.针对目前国内肿瘤患者发病率日渐增高、医疗资源分布不均、放疗从业人员缺乏以及整体水平不高的现状,通过开发一种基于程序的可远程控制计划系统的外部程序,实现远程分级诊疗,数据存储和信息交流共享.此类程序不仅对治疗流程进行宏观规划,提高放射治疗计划系统的可配置性和可扩展性,而且提高了放疗自动化程度,节约了人力成本,同时减轻患者治疗费用支出,更好的为肿瘤患者提供精确放疗服务.

目的:针对传统病房环境监测设备的弊端,设计基于全球移动通信系统(global system for mobile communica-tion,GSM)技术的病房环境监测系统.方法:该系统以高性能STC单片机为控制核心,采用多传感器模块化设计,利用GSM技术进行管理和故障处理.整个系统主要包括单片机主控模块、环境监控模块、时钟模块、电源模块、GSM模块等,其中环境监控模块包括能够监测病房温湿度、CO2体积分数、光照、烟雾、气压等环境参数的传感器监测模块和能够实现开关量控制、报警等功能的控制模块,GSM模块采用短消息方式将特定的参数信息发送给管理员手机以便及时处理,管理员也可以通过手机进行信息查询.结果:该系统能够实时可靠地实现数据通信,稳定地采集和发送病房环境参数,集实时监测、远程控制、及时报警、快速可靠等特点为一体,能同时记录所有故障和维护信息,具有较好的监测效果.结论:该系统的建立实现了病房环境的自动化监测和管理,为监测病房环境提供了参考信息,保障了病房环境的舒适性和医院服务质量.

为检测SC200质子医疗加速器引出束流质量,在引出参考点对加速器引出束流进行检测,实现对加速器性能的验收.该文主要介绍一种在加速器引出参考点采用荧光靶实现束团位置及截面尺寸的检测,采用基于皮安表的法拉第筒实现束流流强2.5级精度检测的设计.基于LabVIEW虚拟机及PLC可编程控制器实现束测探针的远程控制及信号采集与处理.

目的:设计一款便携式X射线机远程控制的无线延时曝光控制器,以减少X射线对医护人员以及患者的伤害.方法:利用继电器代替手闸,以无线模块作为X射线机曝光工作起止开关,以STC15W404S芯片作为总控芯片,实现远程遥控X射线机延时曝光、延时可调、延时记忆、低压检测及电池供电等功能.结果:该控制器实现了X射线机远程遥控、曝光延时等的灵活调节与控制,装置结构简单,且功能可靠;结论:便携式X射线机远程控制无线延时曝光控制器克服了超长手闸线带来的不便,延时可调实现了对医护人员的有效X射线防护,同时为患者提供安全的医疗环境.

目的 通过动物实验进行5G网络下远程机器人手术可行性分析.方法 将国产康多机器人主、从系统分开,物理空间隔离50 km,借助华为技术有限公司和中国联通共同研发的5G网络互联,主刀医师远程无线控制床旁操作系统进行动物实验,测试远程手术稳定性和安全性相关指标.结果 2018年12月18日,动物实验在福建省福州市顺利完成.主刀医师远程控制2个机械臂(双极电凝和电凝钩)和镜头臂,顺利完成猪的肝脏楔形切除,切除范围约2cm×2cm×3 cm.整个动物实验耗时约60 min,出血约5 ml,术中高清3D影像及声音传输即时、稳定,床旁机械臂操作平顺、灵活,主、从跟踪性好,无误操作产生,主、从映射模型正确.移动执行器末端运动指令到机器人臂末端运动平均延误时间＜ 150 ms.整个实验过程机器人系统未出现软件、硬件不良状况.结论 本次动物实验是国际上5G远程手术的首次尝试,结果初步验证了5G远程国产机器人手术技术可行,远程手术的应用将有效解决目前医疗资源供需不平衡的矛盾,实现优质医疗资源下沉,缩小分级诊疗差距,有效降低医疗开支,减轻患者的经济负担,对战时医疗救援更有十分重要的意义.

目的:设计一种基于移动端控制的多功能护理床系统,解决失能及半失能老人的护理问题.方法:该系统以多功能护理床为载体,集成基于STM32F429单片机的生理信号检测模块和远程控制模块,并基于Android平台的手机移动端App,实现对患者多项生理参数的采集、存储和对护理床的移动端控制及语音控制功能.利用移动端App通过机智云平台远程监控患者的生理数据,并协助患者调整卧姿.结果:该系统测量的生理参数准确率基本在90％以上,同时可在移动端实现协助老年患者翻身等远程控制,可满足临床使用要求.结论:该系统可为老年失能患者提供个体化护理,明显改善其健康状况并提高其生活质量.

为解决有线控制时导线对水生动物机器人缠绕和运动束缚问题,设计一种鲤鱼机器人脑电刺激无线遥控系统.其中,系统硬件包括无线通信模块、电刺激信号生成模块、电源模块,系统软件包括串口通信设置、运动模式选择.将脑电极植入后在颅腔表面进行防水封固,将无线电刺激器放人防水包内搭载于鲤鱼机器人上,利用上位机远程控制无线电刺激器,令电刺激器发射信号通过电极刺激脑运动区,控制鲤鱼机器人运动.将鲤鱼机器人(n=10)置于水迷宫进行水下实验,结果显示该系统可以控制鲤鱼机器人的前进、左转向和右转向运动,成功率分别为60％、70％、80％,表明所设计系统及应用方法对鲤鱼机器人水下无线控制均是有效且可行的.