科创中国
Taylor空间支架计算机辅助处方系统
发布时间: 2025-11-05
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
生物与新医药技术
成果介绍
项目面向国家智能医疗装备重大需求，以提升医疗装备产品性能和质量水平为导向，聚焦Taylor空间支架计算机辅助领域。泰勒空间支架是现今最先进的骨科治疗外固定支架系统，泰勒架能够模仿任何畸形预先构筑治疗框架，它遵循以时间换空间的先进理念，通过“数学算法+机械结构”的结合，进行精确的畸形矫正，是复杂骨畸形治疗的革命性工具。
相对于传统外固定架高度依赖医生经验，泰勒式架具有三维多平面动态调整能力，提高了精准度。虽然在骨科矫正领域具有革命性价值，但其技术仍存在以下局限性：首先，泰勒氏架高度依赖计算机软件，现有计算机软件系统需根据x-ray正侧位片手动测量并输入矫正参数，依赖医生手动测量，误差率波动大，操作流程复杂；其次，泰勒空间支架机理复杂，需理解Stewart平台原理、并涉及向量代数、齐次坐标变换等，非专科医生难以独立操作；再次，硬件安装精度要求较高，增加了临床医生的操作难度；最后，拍摄要求高，拍摄水平直接决定了矫正参数，二维图像转三维数据的过程中容易产生较大的误差。
针对以上问题，我们提出了新的基于三维数字建模技术的泰勒空间骨外固定支架处方系统，推动TSF从“机械工具”向“智能诊疗平台”演进
成果亮点
1、 通过CT数据自动测算，不依赖二维x-ray和医生手动测量，操作简单，算法中大量采用AI辅助决策技术，大大缩短了年轻医生的学习曲线。
2、 针对三维CT数据手动分割建模耗时长，医生在建模能力方面普遍较弱的问题，开发了基于CNN的局部特征提取和Transformer的全局建模能力全自动影像分割技术，实现了一键分割建模。
3、 算法具有通用性，对硬件安装要求低，不仅适用于标准泰勒六轴结构，其算法同样适用于五轴、七轴或其它类泰勒结构。
4、 可基于最优控制理论或启发式搜索，自动生成最小创伤最符合人体生物力学特点的复位路径。也可允许医生在三维虚拟环境中动态实时调整骨块位置，实时评估目标位置。
5、 兼容医院HIS/PACS系统接口。
首先，在技术创新上，我们的产品采用了AI只能策略将极大地降低临床一线技术操作门槛，缩短医生学习曲线；其次，当代患者对微创、个性化骨科手术方案的追求，以及老龄化趋势加剧退行性骨病和骨质疏松性疾病风险，推动泰勒空间支架需求增长；最后，泰勒空间支架系统及术后管理成本较低，功能可覆盖几乎所有的进口矫形产品。有利于降低医保基金的支出，实现国家医保的全覆盖。
团队介绍
毕建平，副主任医师，中共党员，2002年毕业于山东中医药大学，擅长四肢骨折与关节脱位的手法和手术治疗。对骨关节畸形、感染及骨不连等疑难疾病有丰富的经验。主要研究领域为"智能医疗"，近年来在"四肢骨折高精度手术机器人系统"和"中医正骨可视化系统"等领域取得了众多突破性的进展，提出了基于灰度值的骨骼承载力计算方法，非呼吸控制机器人精准定位技术，四步快速骨折复位路径规划方法，机器人联合牵引协同骨折复位系统等。2020年被中促会"人工智能"专家学组聘为主任委员，兼青委会副主任委员。先后发表SCI论文7篇，主持课题7项，申报发明专利30余项。
成果资料
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