现代医学一定程度上是西方医学,欧美在医疗设备的研发和产业化方面确实较为发达。而前沿科技研发往往来自高校院所医工交叉合作,因此思宇医械全球实验室系列帮助大家了解,全球领先的实验室在研究什么。那是医疗科技不远的未来。
01、约翰斯霍普金斯大学计算机感知和机器人实验室JHU.LCSR
基本介绍
连续三十年入选全美顶级医院名单!约翰斯霍普金斯医院到底有多牛?
计算机感知和机器人实验室LCSR(TheLaboratoryforComputationalSensingandRobotics)由来自怀廷工学院(WSE)、约翰霍普金斯大学医学院(SOM)、应用物理实验室(APL),肯尼迪克里格研究所、彭博公共卫生学院、克里格艺术与科学学院的研究人员组成,是医疗机器人、自主系统和生物传感领域的国际领导者,是世界上规模最大、技术最先进的机器人研究中心之一。
LCSR目前从事许多研究领域,包括:
机器人和计算机辅助外科手术
极端环境中的机器人技术
感知和认知系统
建模、动态、导航和控制
人机协作系统
生物机器人
今年报道的机器人独立完成腹腔镜手术,就来自LCSR的成果。
首例机器人独立完成腹腔镜手术,自动化时代的曙光
LCSR历程:
约翰霍普金斯大学机器人研究可以追溯到20世纪60年代初(机器人技术作为一门工程学科领域,始于第二次世界大战中用于操纵放射性材料的远程操作系统)。
当时约翰霍普金斯大学应用物理实验室(JHUAPL)的研究人员开发了约翰霍普金斯野兽,这是一种轮式移动机器人,可以导航走廊并自动定位并连接到墙壁插座,以自动为其电池充电。
怀廷工学院(WSE)的机器人研究始于1990年代中期,1992年GregoryChirikjian,1995年LouisWhitcomb和RussellTaylor的到来推动了机器人发展。随后,1998年NSF计算机集成手术系统与技术工程研究中心(CISSTERC)的成立推动了机器人项目的显著增长,重点是医疗机器人。
计算传感和机器人实验室(LCSR)成立于2007年,旨在为机器人研究的广泛跨学科项目提供基础设施。约翰霍普金斯大学被广泛认为是世界上顶级机器人研究机构之一,在医疗机器人领域排名第一。
LCSR的医疗机器人研究方向盘点(实验室名称和负责人):
1.计算机集成手术系统(CIIS)实验室–RussellTaylor
RussellTaylor教授是计算机集成介入系统(CIIS)实验室的负责人。该实验室的存在是为了开发集成新型计算机和人机界面技术的手术系统,这些技术将彻底改变外科手术程序,扩展外科医生的能力,以更低的成本实现更好的结果。最近的一些研究项目包括机器人辅助显微外科(稳定手眼机器人),手术控制和计划,蛇形机器人,可变形人体解剖模型,智能手术器械,放射肿瘤学治疗计划优化,图像叠加,腹腔镜辅助机器人系统,机器人辅助超声波和MRI兼容机器人。
2.光声和超声波系统工程(PULSE)实验室–MuyinatuBell
3.医学超声成像和干预协作(MUSiiC)-EmadBoctor
MUSiiC研究实验室为医疗应用开发创新的超声技术,从前列腺癌和乳腺癌治疗到肝脏消融和近距离放射治疗等。
4.触觉和医疗机器人实验室(HAMR)–JeremyBrown
HAMR实验室旨在扩展围绕人类对触摸的感知的现有知识,特别是因为它涉及人机交互和协作的应用。在微创手术机器人、上肢假肢设备和康复机器人中都涉及感知,研究应用了人类感知、人类运动控制、神经力学和控制理论的技术。
5.机械和生物系统中的运动(LIMBS)–NoahCowan
由NoahJ.Cowan领导的LIMBS实验室致力于揭示动物和机器人感官引导的原理。对于动物来说,这是一个分析问题:对动物运动背后的生物力学和神经控制原理进行逆向工程。对于机器人技术来说,这是一个设计问题:结合生物灵感和工程见解来综合机器人控制的新方法。该研究计划包括机器人和动物(包括人类)传感,导航和控制方面的几个项目。
6.计算交互和机器人实验室(CIRL)–GregoryHager
7.生物力学和图像引导手术系统(BIGSS)实验室–MehranArmand
生物力学和图像引导手术系统(BIGSS)实验室专注于开发创新的计算机辅助手术导航系统,涉及新型机器人、高级成像和实时生物力学评估,以改善手术结果。
8.直觉计算实验室–Chien-MingHuang
直观计算实验室旨在创新交互式机器人系统,为具有各种特征和需求的人提供个性化的物理,社交和行为支持。跨学科的团队设计,构建和研究机器人系统的直观交互功能,以改善其实用性和用户体验。在研究中借鉴了人机交互、机器人和机器学习的原则和技术,来解决医疗保健、教育和协作制造领域的问题。
9.先进医疗仪器和机器人(AMIRo)–IulianIordachita
10.传感、操纵和实时系统实验室(SMARTS实验室)——PeterKazanzides
PeterKazanzides博士领导SMARTS实验室,该实验室致力于在极端环境中用于计算机辅助手术和机器人技术的组件和集成系统。这包括混合现实用户界面的开发和实时传感的集成,以便在具有挑战性的环境中提供机器人辅助,例如微创手术,显微外科手术和外太空。组件技术的研究包括高性能电机控制、传感、传感器融合和头戴式显示器。该实验室还进行系统架构研究,应用基于组件的软件工程概念,为多线程、多进程和多处理器系统提供统一的编程模型。
11.自主系统、控制和优化实验室(ASCO)–MarinKobilarov
由MarinKobilarov博士领导的自主系统,控制和优化实验室(ASCO)旨在开发智能机器人车辆,这些车辆可以在不确定,动态和高度受限的环境中感知,导航和完成具有挑战性的任务。该实验室在不确定性下的力学,控制,运动规划和推理的分析和计算方法以及新型机制和嵌入式系统的设计和集成方面进行研究。应用领域包括移动机器人、飞行器和纳米卫星。
12.智能医疗机器人系统与设备实验室(IMERSE)–AxelKrieger
工作重点是基础研究和转化研究,以开发用于医疗机器人的新型工具,成像和机器人控制技术。具体而言,(i)提高智能性和自主性以及(ii)改善医疗机器人的图像引导以执行以前不可能的任务,提高效率并改善患者预后的方法。
13.动力学实验室–ChenLi
14.计算机辅助医疗程序(CAMP)-NassirNavab
CAMP实验室旨在为计算机辅助干预开发下一代解决方案。手术环境的复杂性要求我们研究,建模和监测手术工作流程,从而能够开发新的患者和过程特定的成像和可视化方法。由于对灵活性和可靠性的要求,致力于新型的机器人化多模态成像解决方案,为了满足具有挑战性的可用性要求。专注于增强现实环境中的数据融合及其交互式表示。
15.高级机器人和计算增强环境(ARCADE)实验室-MathiasUnberath
ARCAD实验室在计算机视觉,机器学习,增强现实和医学成像方面进行开创性研究,以创新协作系统,为医疗保健领域的临床专业人员提供帮助。与护理提供者密切合作,了解临床工作流程,识别机会和限制,并促进转化。
16.动力系统与控制实验室(DSCL)–LouisWhitcomb
02、附属实验室
17.计算感觉运动系统实验室(CSMS)–RalphEtienne-Cummings
RalphEtienne-Cummings博士指导CSMS实验室。该实验室目前的研究包括各种实验,以了解脊柱神经回路的神经生理学,与它们接口,解码它们的感觉-运动关系,并利用这些关系来控制生物形态机器人。该实验室正在开发类似大脑的计算系统,以模仿人类和灵长类动物中发现的物体检测,识别和跟踪。该计划是继续扩大这一研究领域,同时利用实验室在VLSI电路和系统,视觉和听觉信息处理,神经形态计算系统和生物形态机器人方面的专业知识。
18.NetworkedandSpatiallyDistributedSystems(NSDS)–DenniceGayme
由DenniceGayme博士领导的网络化和空间分布式系统(NSDS)小组致力于表征,预测和控制空间分布式和网络化系统,以确保稳定性和管理干扰,同时优化效率和性能。这些系统通常表示为在图形上相互作用的动力系统(例如运输,通信或电力网络)或偏微分方程(例如风力发电场,墙壁湍流和电力系统振荡)。为动态系统、控制和流体力学的跨学科交叉点的应用开发理论和计算方法,例如风电场的协调控制和可再生能源的电网整合。
19.光子学与光电子实验室–JinU.Kang
20.图像分析与通信实验室(IACL)–JerryPrince
21.泌尿外科机器人(URobotics)–DanStoianovici
22.视觉,动力学和学习实验室(VDL)–ReneVidal
研究涵盖生物医学成像、计算机视觉、动力学和控制、机器学习和机器人技术等广泛领域。特别是几何、动力学、光度测量和统计的推理问题,例如(1)从图像(图像/视频分割和运动结构),静态数据(广义PCA)或动态数据(混合系统的识别)推断模型,
(2)使用这些模型来完成复杂的任务(降落直升机,追捕一组逃避者,遵循一个阵型)。
l随着板块风险持续释放,估值修复行情或可期。截至3月9日,标的指数最新PE估值仅22.89倍,处历史0%百分位,低于同类医药医疗类指数,板块布局性价比凸显。