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消化道肿瘤内镜下智能早诊早筛体系建立及应用（内镜精灵——内镜医生的第三只眼）
本项目结合计算机视觉、自然语言处理、内镜影像学、早期肿瘤诊疗学技术，创建消化道肿瘤内镜下智能早诊早筛体系，大幅提高内镜检查质量和消化道肿瘤早诊早筛水平。
一、项目分类
显著效益成果转化
二、成果简介
消化道肿瘤是严重威胁全球人群健康的重大疾病。早诊早治是改善患者生存率的重要策略，然而，项目组多年流行病学研究揭示，我国消化道早期肿瘤检出率低、漏诊误诊率高，检查质量参差不齐，严重危害患者生命。
基于此，本项目结合计算机视觉、自然语言处理、内镜影像学、早期肿瘤诊疗学技术，创建消化道肿瘤内镜下智能早诊早筛体系，大幅提高内镜检查质量和消化道肿瘤早诊早筛水平。具体为：1）首创消化内镜全局智能监测与无盲区扫查技术，开辟内镜质控新路径。使胃镜检查盲区率降低45%、肠镜检查合格率提高1.78倍、腺瘤检出率提高1.12倍，确立我国在该领域的领先地位；2）发明“逻辑拟人化”消化道高危病灶动态探查方法，使胃瘤变漏诊率降低78%，推动智能内镜临床应用；3）创建实时监测与智能反馈内镜检查质量方法，使医生胃癌前状态检出率提高1.33倍，肠腺瘤检出率提高0.88倍，显著提高消化内镜检查质量；4）研制消化内镜人工智能辅助诊断主机，实现实时动态多模态预测，系统延迟小于 48ms，全面满足临床需求。
在消化内镜人工智能领域发表论文影响因子排名世界第一，引领研究方向，共发表相关研究论文52篇，其中中华系列论文25篇，SCI论文27篇，影响因子9分及以上21篇，单篇最高45分。制定专家共识及行业指南3项、国家专业医疗质量控制指标18项。该项目获批国家发明专利34项，成功转化发明专利14项，所孵化产品获国家医疗器械创新审批，获中国、欧盟II类注册认证共7项。在中德500余家三甲及基层医院落地应用，覆盖近2000万人；技术相关应用直接经济效益达5亿元，社会经济效益显著。
获2021年湖北省技术发明一等奖、2021年欧洲消化疾病周国家学术奖、2020年中国十佳消化道领域临床研究奖等。樊代明院士和李兆申院士评价该成果极大推动我国消化道早癌防治事业的发展。
武汉大学
2022-08-15
微创血管介入手术机器人实用系统研究
项目获国家“863”计划资助。由上海交通大学附属胸科医院牵头，与中国科学院自动化研究所，燕山大学、中国人民解放军海军总医院、北京航空航天大学、北京理工大学和北京集翔多维信息技术有限公司共同完成。
心脑血管疾病是人类的第一杀手，目前的人工手术治疗存在诸多弊端，手术机器人的研究已逐步展开。本课题基于HAM(Human Adaptive Mechatronics)的概念，从人的因素、人机一体化设计、智能控制三个方面对微创血管介入手术机器人进行研究。研究内容包括定位机器人、介入装置、介入操作装置。建立我国微创血管介入手术机器人示范系统，为手术机器人的推广应用奠定基础。
技术参数：
定位机械臂：5自由度；运动部分重20kg；承重6kg；
介入装置：2自由度；重量小于4kg；轴向进给误差小于1%；定位精度1mm；轴向转动圈数任意；
介入操作装置：2自由度；重量小于4kg。
技术创新性：
定位机器人采用单报闸锁死多个关节的被动操作方式，符合手术现场需要；
介入装置能够检测导管/导丝与血管壁之间的阻力，具有独创性；
介入装置能够完成导管、导丝、球囊、支架的递送，是介入装置研究的一个突破；
介入操作装置能够根据导管介入装置检测到的导管/导丝与血管壁之间的阻力产生力反馈，操作医生具有力场感觉。
燕山大学
2021-05-04
细胞切片刀以及其它手术刀表面处理剂
一、项目简介： 本处理剂利用高分子材料进行加工，处理不锈钢片。处理在常温下进行，时间短。国内所有刀片大部分从国外进口，价格昂贵。二、主要功能及技术指标： 本处理剂附着力高，硬度高，不粘性优，与进口产品接近。三、市场分析及预测： 国内上海飞鹰刀片厂耗费数十万和两年研究，未能攻克此项目；国内市场大。
武汉工程大学
2021-04-11
消化道手术缝合用可吸收缝钉吻合器
吻合器已被广泛应用于临床各类消化道手术后缝合，用量大，但目前吻合器采用的缝钉材料为钛合金，手术后缝钉将终身存在在人体内。本研究成果“消化道手术缝合用可吸收缝钉吻合器”，采用的是基于自主研发的高强度镁合金微细丝材及可控降解涂层技术的具有革命性可吸收功能新型缝钉，能在体内组织完成修复和再生过程后自行降解，避免长期存在于体内带来的生物安全隐患，同时，能够有效避免术后的体内异物感及心理阴影，减轻患者痛苦，解决了患者在未来难以进行核磁共振等医疗检查的问题，避免了需要二次手术取出带来的痛苦和经济压力，特别是能克服传统钛钉不降解带来的缝合部位组织增生形成疤痕组织，并造成术后腔道狭窄等问题，临床推广便利，市场前景巨大。产品具有原始性创新性，已完成动物实验和生物相容性检测。研究团队在可吸收吻合器缝钉新产品与新技术开发方面已申请了10余国家发明专利，从镁合金熔炼、成分设计、可吸收镁合金丝材加工、可降解保护涂层、到吻合器用可吸收缝钉的制作等关键技术环节都有很好的发明专利保护。
东南大学
2021-04-13
透射电子显微镜
1、成果简介 用于观察分子、原子尺度的微观物质、结构和现象。 技术指标：1、点分辨率小于0.14nm；2、信息分辨率小于0.25nm2、应用说明 主要应用对象：材料、化学、物理、天文、考古、检验、计量、微加工等领域。3、效益分析 高技术产品
北京航空航天大学
2021-04-13
对刀显微镜系列产品
可以量产/n仪器按1×成像，而后按25×放大，并且对实际物体没有任何失真。观察人员在操作该仪器时方便灵活。对刀显微镜系列产品可以安装到铣、镗、钻、车、磨和电火花加工机床上，精确地瞄准零件和刀具的轮廓或其它标记，以提高定位及加工精度。市场前景:推广中
中国科学院大学
2021-01-12
扫描电子声（热波）显微镜
扫描电子声显微镜技术是在扫描电子显微镜的基础上发展起来的一种基于热声效应的无损检测技术。当扫描电子显微镜的探测电子束对样品进行扫描成像时，入射的电子会把入射的能量部分转化成热能，从而使样品表面及亚表面层的温度升高。通过对扫描电子束实现强度调制，从而使样品表面及亚表面周期性加热激发声波（电子声信号）。检测不同位置的声信号的振幅和相位，可分析样品在不同深度的结构、性质和参量，实现分层成像。由于电子束能聚焦得比较细，其成象分辨率优于光声显微镜，特别适合于
南京大学
2021-04-14
扫描光声（热波）显微镜
当固体物质受到周期性强度调制的光束照射时，物质吸收辐射能而受激发，然后通过非辐射去激励而将部分或全部吸收的光能转化为热能。周期性热流使周围的介质热胀冷缩，因而激发声波。检测声波信号可得到声波携带的热信号的振幅和相位，从而能分析样品在不同深度的结构、性质和参量，实现分层成象。可应用于半导体材料和器件（特别是集成电路）的研究、分层检测及其对生产工艺流程的控制等；层状或不均匀材料的分层研究和检测；各种固体残余应力的研究；
南京大学
2021-04-14
显微镜通用自动操作系统
项目的背景及目的 在微操作过程中，由于操作对象十分微小，必须借助显微镜观察操作物体。显微镜可以看到微小的物体，但同时也存在视野小、景深短等问题，这些问题限制了微操作机器人的实际操作范围，影响了机器人系统的性能，甚至导致一些操作无法完成。因此，理想的微操作机器人系统应该具有“广阔”而“深远”的视觉反馈，也即在平面方向拓展观测范围，使显微镜具有更“广阔”的视野；在光轴方向加深显微镜景深，使其在更“深远”的范围内成清晰的像。
南开大学
2021-04-14
高频复合超声扫描探针显微镜
本项目在国家重大科学仪器专项项目支持下，经过4年产学研用相结合技术攻关，成功研制了能表征样品形貌与内部纳米级结构的新型扫描探针显微镜，并实现了产业化。
研制了高稳定度激光器、高灵敏度光学检测器、高Q值扫描探针等核心关键部件，突破了基于ARM+DSP的自适应随机共振微弱信号检测方法、基于脉冲发送皮层模型多频超声图像融合方法以及基于非下采样剪切波变换的局部方差融合方法等核心关键技术，建立了RBG 彩色图像融合模型，成功研制了能表征样品形貌与内部纳米级结构的新型扫描探针显微镜。同时，通过在航天、医学、生物材料、电子器件等领域的实际使用，进一步改进与完善，提高了仪器的可靠性、有效性和实用性。
图1 成果展示
【技术优势】
在内部超声图像分辨率、最大可检测样品厚度等指标方面达到了国际领先水平。
【技术指标】
与国内外同类仪器比较，总体技术指标到达了国际先进水平，部分指标达到了国际领先水平。经过具有国家仪器检测资质的第三方测试结果，各项技术指标见下表：
【资质荣誉】
2021年湖北省科技进步二等奖。
华中科技大学
2023-07-19