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医学、生物力学与机器人交叉研讨会在趣购彩举行
发布时间:2021-04-28    

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本站讯(通讯员 贺志远)2021年4月23日,由机构理论与装备设计教育部重点实验室、天津市现代工程力学重点实验室、天津市骨科生物力学与医学工程重点实验室以及趣购彩机械工程学院主办的医学、生物力学与机器人交叉研讨会在趣购彩顺利召开。本次研讨会由趣购彩机械工程学院孙涛教授、崔玉红教授以及天津市天津医院创伤骨科张弢主任召集,军事医学科学院卫生装备研究所张西正研究员、天津市天津医院郭妍副院长、天津医科大学人体解剖与组织胚胎学系主任张平教授、天津医科大学眼科医院李筱荣院长、泰达国际心血管病医院刘志刚副院长、天津胸科医院影像科张洪主任、首都医科大学生物医学工程学院杨智教授、天津理工大学机械工程学院张春秋教授、清华大学航空航天学院生物力学与医学工程研究所李博副教授、中国科学院力学研究所吕东媛副研究员、中国科学院自动化研究所王双翌副研究员、趣购彩机械工程学院宋晓菲副教授和医学工程与转化医学研究院杜娟讲师等医学、生物力学和机器人领域专家出席并做了详细报告。参加本次研讨会的还有趣购彩机械工程学院党委书记孙月海教授、副院长柯燎亮教授、机构理论与装备设计教育部重点实验室常务副主任陈焱教授以及来自机械工程学科、力学学科的老师和同学们。

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趣购彩机械工程学院党委书记孙月海教授在致词时表示,趣购彩始终聚焦国家重大战略需求、聚焦世界科技发展前沿。他强调,面对新的机遇与挑战,应当积极推动国际化大健康教育体系,服务国家战略,为公共卫生体系建设和人类健康提供人才保障和科技支撑。

机构理论与装备设计教育部重点实验室常务副主任陈焱教授在介绍机构理论与装备设计教育部重点实验室建设情况时指出,在医疗机器人领域进行多学科交叉融合是开创新研究方向的一个很好途径,希望通过此次研讨会中各学科的深入交流,碰撞出更多的火花。

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军事医学科学院卫生装备研究所张西正研究员围绕“航空航天高G、高原低压、深潜高压、疲劳与过载等极端力学环境下骨重建的生物力学研究”作了报告。报告中他特别指出,生物学科与力学学科交叉产生的生物力学研究,拥有光明的发展和前景,未来还可以发展至临床研究与力学工程研究、机器人技术的结合。

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清华大学航天航空学院生物力学与医学工程研究所李博副教授围绕“生物软组织多场耦合力学研究”进行了分享。他通过建立软组织生长失稳的连续介质力学模型和计算方法处理高度非线性、多次分岔现象,揭示了软组织生长、病变过程中力-化-生物学耦合、复杂变形与形貌演化的特征,对肿瘤生长发育过程中经常伴随的血管坍塌后的血管形状进行预测,为临床治疗提供理论和技术支持。

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天津理工大学机械工程学院张春秋教授以“关节软骨的生物力学与生物力学相关研究”为主题进行了报告。他通过应力松弛实验、蠕变实验、压缩实验、棘轮行为实验以及松弛本构模型和蠕变本构模型对关节软骨缺损的生物力学特性进行研究,为临床治疗/修复软骨缺损提供理论指导。

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首都医科大学生物医学工程学院杨智教授围绕“3D影像技术在智能化手术中的应用”作了报告。他提到智能手术规划和术中配准定位是机器人手术中的难点和核心,其中的关键环节是3D影像技术,因此必须尽可能保证图像的质量,降低伪影和噪声。目前,可通过优化算法和深度学习算法来提高图像质量。

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天津市天津医院郭妍副院长以“天津医院学科、人才、平台建设,推动医院高质量发展”为主题作了报告。她介绍了天津医院的发展、管理、人才培养和学科建设。她还指出天津医院以交叉融合、协同创新为建设理念,搭建集骨科基础研究、临床应用研究和应用开发研究一体化的骨科生物力学与医学工程研究平台,助力生物力学与医学工程在骨科领域研究的创新协同发展。

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天津市胸科医院影像科张洪主任围绕“人工智能肺结节辅助诊断在临床中的应用”作了报告。他详细介绍了天津胸科医院的AI应用成果。通过AI自动生成诊断报告,节省时间;通过AI对重点结节进行三维重建,辅助医生诊断与决策;通过AI评估新冠肺炎感染几率,辅助医生诊断与决策。

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中国科学院力学研究所吕东媛副研究员从力学微环境如何调控干细胞生长与分化和力学因素如何影响干细胞分化为肝细胞角度出发,通过体外模拟生物力学微环境以及力学刺激和生物学诱导相结合,详细报告了基底硬度和拓扑结构对胚胎干细胞肝向分化的影响。她创新建立了不同硬度耦合拓扑结构的水凝胶基底原位诱导ESCs肝向分化,清晰阐释了基底力学微环境对胚胎干细胞肝向分化的影响规律及其动力学过程。

天津医科大学人体解剖与组织胚胎学系主任张平教授围绕“力学刺激在骨关节疾病治疗中的应用”作了报告。他详细介绍了力学刺激治疗骨骼关节疾病的多种形式。他指出力学刺激可强化骨骼、修复骨损伤,微小刺激能加快骨损伤愈合,降低骨关节炎的炎性反应,促进间充质干细胞的软骨和成骨分化。同时他还介绍了团队研发的脉冲式关节机械加载仪器。

中国科学院自动化研究所王双翌副研究员以“遥操作智能超声机器人的研发与应用”为主题作了报告。他详细介绍了用于心脏疾病诊疗的经食道超声机器人和用于腹部脏器及胎儿诊断的体外超声机器人。他指出,希望通过机器人对超声技术进行革新,实现远程化、智能化、标准化。通过对联专家与基层,使专家远离辐射/高风险感染环境,同时进一步减少人为操作的不确定性。

趣购彩机械工程学院宋晓菲副教授以“面向外科手术的人体组织先进切割关键技术-新工艺与新器械”为主题作了报告。她针对目前在材料、工艺和器械三方面的科学挑战,提出了三种人体组织先进切割技术:新型旋转超声复合牙体预备调磨技术、超声复合锯切胸骨减温降损技术和超微创水射流肌筋膜松解技术,并成功应用在口腔修复术、开胸手术和肌筋膜松解术中以提高治疗效果。

趣购彩机械工程学院崔玉红教授围绕“临床医疗和病理机理的生物力学方案和评价”作了报告。她详细介绍了生物力学测试与成像、复杂力学特性分析、心血管疾病力学机理与辅助诊疗、骨生物力学以及面向临床的细胞、大分子与基因的基础研究等方面的创新工作。她还对趣购彩生物力学学科建设进行了简要介绍。

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趣购彩机械工程学院孙涛教授以“骨折手术与康复一体化机器人”为主题作了报告。他重点汇报了国家重点研发计划“智能机器人”重点专项“下肢骨折精准复位手术与量化康复一体化机器人系统”项目立项以来所取得的重要研究进展。他详细介绍了团队在骨折复位与康复一体化机器人系统设计与集成、交互式复位轨迹规划与术中定位导航、基于骨愈合机理的主被动融合量化康复、全周期信息采集监测与评价和机器人系统性能评估与临床试验等方面的亮点工作。

趣购彩医学工程与转化医学研究院杜娟老师以“运动对绝经后女性骨小梁重建作用机制与模拟预测研究”为主题作了报告。她围绕“人的骨骼在机械力刺激之下骨头重塑过程会发什么怎样变化”、“骨重塑过程受哪种力学因素刺激诱发”以及“如何模拟预测小梁骨的结构和密度重塑过程”进行了详细深入的讲解,希望通过运动增强绝经后女性的骨骼健康并且降低骨折风险。

泰达国际心血管病医院刘志刚副院长以“机械辅助循环的过去、今朝与未来”为主题作了报告。他从技术发展和临床应用的角度介绍了国内外心室辅助装置的研究成果,对心衰外科干预治疗的人工心脏辅助循环技术的历史发展、技术原理、性能特点和应用案例等方面进行了丰富详实的展示。泰达国际心血管病医院针对国内自主研发的第三代非接触式磁悬浮离心血泵-火箭心HeartCon已成功开展数例临床应用,效果显著。

天津医科大学眼科医院李筱荣院长以“眼科手术离机器人还远吗”为主题作了报告。他详细介绍了眼科手术中的白内障超声乳化联合人工晶状体植入术和微创玻璃体切除术以及手术机器人在眼科手术中的优势和应用。他在报告最后指出,希望可以通过医工结合研发出眼病通用型手术机器人和智能手术工具,结合实时导航技术和5G技术提高机器人手术的精准性,在不久的将来实现远程手术。

医学技术是支撑国家发展的一支重要力量,临床实际需求是医疗科技创新的驱动力,医工交叉是创新的前沿阵地。深度医工交叉创新,包括精准微创手术机器人、人工智能健康医疗、生物力学与3D打印、智能康养技术和医院产学研平台等,在创新发展中起到至关重要的作用。本次医学、生物力学和机器人交叉学术研讨会,旨在建立领域内知名专家和学者研讨交流的平台,共同推动医工交叉走向深入融合。

(编辑 焦德芳 于丹阳)

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