计算机应用

作者：傅卓鑫, 孙昊, 陈建文, 郭悦, 陈金

单位：1. 河北工业大学 人工智能与数据科学学院, 天津 300130;2. 国家康复辅具研究中心附属康复医院 骨外科, 北京 100176;3. 天津市人民医院 康复科, 天津 300121

关键词：并联骨折复位机器人,信息物理融合系统,数字孪生,传统复位方法,模拟复位

基金：首都临床特色应用研究项目（Z181100001718194）。

针对骨折治疗中传统复位方法（手法复位、牵引复位、手术复位）存在的二次损伤、肌能失调、患肢僵硬、破坏血运及术后矫正动态性能差等问题，提出了一种人-机-物融合的信息物理系统（CPHS）用于指导机器人的复位动作。首先，从CPHS的数字孪生、信息感知、系统集成、手术流程、模拟复位等方面论证了并联机器人信息物理系统的构成，将机器人的高定位精度及可重复性与微创方法有效结合，从而指导医生完成仿真规划及术中监控等一系列操作；其次，根据临床骨折复位过程，在机器人操作下对5组不同骨折姿态的模拟骨折病例进行了复位实验；最后，计算出每组实验复位后的移位残余及角度误差，并与传统复位方法的相应数据进行对比。实验结果表明，CPHS骨折复位机器人相较于传统复位方法，在骨折复位过程和患者术后康复上均有着明显的优势。

来源：2021年第5期

《计算机应用》期刊编辑部

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