机器人实验平台建设需求

机器人实验平台建设需求一、项目要求项目名称机器人实验平台采购内容详见设备清单单位及数量详见设备清单主要功能及用途1.主要用于教学、科研及对外服务，实验设备模拟智能乳腺、甲状腺的超声检查和诊断；2.本产品通过空间映射、手术路径规划、手术路径定位实现其预期用途。其中，空间映射用于配准图像坐标系与患者坐标系，以建立坐标系映射关系；手术路径规划基于图像确定入针点以形成进针路线；手术路径定位控制机械臂到达预定规划位置，辅助医师进行手术；3.提取超声灰阶图像中的感兴趣区域，对感兴趣区域进行图像处理。有利于超声甲状腺的自动化诊断、医学教学和科研工作；4.用于对医学影像进行获取、显示、存储、图像分析和处理、三维重建、报告及打印，辅助临床诊疗、手术规划、术后评估、科研、教学。二、设备清单序号设备名称单位数量备注1超声扫查机器人台12三维靶向定位微创手术机器人台1核心设备3甲状腺超声人工智能辅助诊断系统套243D精准手术规划和评估系统套1三、技术需求表序号设备名称功能及技术参数要求1超声扫查机器人超声自动扫查机器人基于拍摄的轮廓图像制定扫描计划，并使用机械臂辅助超声机进行乳腺或者甲状腺扫查；2.机器人末端定位精度：立体相机完成拍摄后形成点云，指定点云上任意一点，机械臂运动到该点，该点的实际到达位置与目标位置XY误差小于5mm，Z误差小于10mm，这里XYZ以立体相机内坐标系为准；3.机器人工作范围：以床面为基准正常人胸部扫查高度约50mm-250mm，以基座为基准面，倾角30度，半锥角30度0-200mm高度范围内，扫查半径是360mm-630mm；200-320mm高度范围内，扫查半径是350mm-600mm；倾角45度，半锥角30度0-300mm高度范围内，扫查半径是340mm-605mm；倾角30度半锥角20度0-240mm高度范围内，扫查半径是320mm-670mm；240-300mm高度范围内，扫查半径是260mm-650mm；倾角45度半锥角20度0-270mm高度范围内，扫查半径是280mm-660mm；270-300mm高度范围内，扫查半径是260mm-650mm。4.机器人姿态定位精度：以相机坐标系为基准，XY平面夹角30°以内的平面，令机械臂末端坐标系Z轴垂直于该平面，机械臂Z轴与该平面法向夹角小于5°。5.机器人重复位姿精度<+/-0.1mm。6.机器人力控精度：机械臂末端接触待扫查表面后，末端Z方向力维持在7N-13N，机械臂在运动过程中受到阻碍，应及时减速或停止运动。7.扫查速度：直线扫查时机器人扫查速度不低于100mm/s，姿态变化速度不低于45°/s。7.数据导出将扫查视频与关键帧截图导出到本地存储，可通过USB进行数据拷贝。8.系统质保期内免费升级，提供接口，可进行二次开发。2三维靶向定位微创手术机器人1.基于CT图像制定进针计划，并辅助医生对单针或多针进针路径进行定向定位。2.可与CT共同工作，光学定位仪引导机械臂，用于经皮介入手术（含活检、抽吸、消融）的导航。3.术前设计、术中操作、术后评估的功能。4.ROI交互式分割与重建：使用扩增、消减、生长功能进行手动勾画，使用三维重建进行3D重建。5.ROI手动勾画与重建：使用红蓝笔进行标记，使用重建进行分割重建。6.机械臂在运动过程中踩踏脚踏开关，暂停运动。7.接收病案：直接接收CT发送的数据至病案列表、通过PACS搜索添加数据至病案列表，也可以将CT数据通过网口发送或者USB拷贝到机器人本地主机上，进行手术数据的输入。8.搜索病案：通过患者ID、姓名及检查时间查询影像数据。9.系统精度：定位定向执行完成后，针具末端所在位置与计划靶点的距离误差绝对值小于2mm。10.机械臂姿态精度：|APa|≤1°；|APb|≤1°；|APc|≤1°11.机械臂绝对定位精度：APp≤0.5mm。12.机械臂位置重复性：RPp≤0.1mm。13.工作站台车能电动升降且行程不大于30mm。14.工作范围不小于600x400x400mm的立方体。15.三维重建时间不大于25s。16.ROI交互式分割与重建：使用扩增、消减、生长功能进行手动勾画，使用三维重建进行3D重建。17.术前设计、术中操作、术后评估的功能。18.系统质保期内免费升级，提供接口，可进行二次开发。3甲状腺超声人工智能辅助诊断系统1.系统设置1.1 支持查看软件的所有用户，并可搜索、新增、修改、删除用户；1.2 支持对甲状腺结节特征指标进行配置（新增、修改、删除、显示/隐藏、排序）；1.3 支持配置DICOM连接参数；1.4 支持配置诊室信息、采集设备、识别区域；1.5 支持初始化、备份当前数据库；支持还原数据库；支持删除已备份文件；1.6 支持配置转发至已授权的PACS的连接参数；1.7 支持记录用户的操作内容，并可搜索相关操作记录。2.系统功能2.1 系统具备DICOM3.0标准协议下的甲状腺超声图像储存、传输、智能辅助诊断功能；2.2 系统具备将超声影像、视频转发到已授权的PACS系统功能；2.3 支持导入患者信息及图像（支持DICOM、JPG、PNG多种图像格式）；2.4 支持网口（DICOM）和USB接口的采集卡两种数据传输模式；2.5 支持新建患者；2.6 支持修改、删除、收藏患者信息；2.7 支持按检查项目、关键词、时间、收藏情况搜索患者信息，支持高级搜索；2.8 支持删除图像；2.9 支持AI自动评分：计算结节恶性风险的概率值，辅助诊断结节的良恶性倾向；1） 绿色方框，分值0-0.39，建议为偏良性2） 黄色方框，分值0.4-0.59，建议为可疑3） 红色方框，分值0.6-1，建议为偏恶性2.10支持手动勾画后的结节的计算结节恶性风险的概率值，辅助诊断结节的良恶性倾向；1） 绿色方框，分值0-0.39，建议为偏良性2） 黄色方框，分值0.4-0.59，建议为可疑3） 红色方框，分值0.6-1，建议为偏恶性2.11支持展示原图及方向、边缘特征、结构特征、回声类型、强回声的特征分析图；2.12支持选择结节特征；支持重置操作；2.13支持将结节特征描述及特征分析图加入报告或从报告中移出；2.14多结节时，支持切换显示结节特征分析图及特征描述；2.15支持编辑报告内容；2.16支持新增、修改、删除、导入、导出报告模板；2.17支持预览及打印报告；2.18支持导出数据到本地：导出原图、智能诊断图、PDF报告、特征分析图；2.19支持甲状腺结节量化特征评估、描述；1） 纵横比：测量结节的前后径、左右径获得比值（A/T<1、A/T≥1）以评估结节方位；2） 边缘：评估结节边缘情况（清晰、不规则、模糊）；3） 结构：评估结节囊实性情况（囊性、囊性为主、实性、实性为主）；4） 回声类型：评估结节的回声类型（高回声、等回声、低回声、极低回声、无回声）；5） 强回声：评估结节内部局灶性强回声情况（点状强回声、边缘钙化、粗钙化、无）；6） 形状：描述结节形状（圆形、椭圆、不规则）；7） 钙化：描述结节内钙化情况（点状强回声（可疑微钙化）、点状强回声（可疑胶质）、点状强回声、粗钙化、周边钙化、大彗星尾伪像）；8） 后方回声：描述结节后方回声情况（增强、衰减、混合回声、无改变）；9） 声晕：描述声晕情况（无、完整、不完整、厚、均匀、不均匀）；10）血流：评估结节内部血流情况（无血流、内部血流、边缘血流）；11）弹性：评估结节软硬情况（一级、二级、三级、四级、五级）；12）病灶数量：评估结节是否为单发；13）病灶大小：测量结节的前后径、左右径、上下径；14）病灶位置：判断结节所在位置(左侧、峡部、右侧)（上极、中极、下极）；15）分级：评估结节的ACRTI-RADS分级（0类、1类、2类、3类、4类、5类、6类）；16) 分级：评估结节的CTI-RADS分级（0类、1类、2类、3类、4A类、4B类、4C类、5类、6类）；2.20支持AI自动分级：辅助评估结节ACRTI-RADS分级（2类、3类、4类、5类）；2.21支持一键生成诊断结构化报告：用户通过点击诊断报告进入报告页面，根据软件的量化分析结果，软件自动生成中文报告，用户也可以手动编辑，同时用户可点击相应图片使其在报告上展示；2.22软件具有超声甲状腺的全自动分割算法，敏感性精准度≥95%，特异性精准度≥90%，阳性预测值≥92%，阴性预测值≥90%；2.23软件具有超声甲状腺的全自动识别算法，敏感性精准度≥90%，特异性精准度≥85%，阳性预测值≥85%，阴性预测值≥90%。3.系统工具3.1 支持开启和关闭系统良恶性提示音；3.2 影像工具：针对超声影像进行操作；1） 原图：鼠标单击可在原图及分析图间切换；2） 勾画：手动勾画结节，进行AI分析，按住左键拖动进行勾画，按住右键拖动进行删除；3） 注释：鼠标单击，添加文本信息；4） 测量：第一次鼠标单击确定起点，第二次鼠标单击确定终点，描出直线并给出像素长度或实际长度；5） 擦除：用于擦除注释及长度测量痕迹，鼠标移至擦除区域，待轨迹变红后单击进行擦除；3.3 支持原图和图像分析前后图像对比展示；3.4 支持患者信息通过文本形式展示。4.其他参数4.1图像自动接收程序：系统支持超声机实时图像采集、存储和传输；4.2图像自动转发程序：系统支持图像自动转发到其他已授权的存储服务器；4.3质保期内系统免费升级，提供接口，可进行二次开发。43D精准手术规划和评估系统1.系统设置1.1 支持查看软件的所有用户，并可新增、编辑、删除；1.2 支持导入、导出、清空数据库；1.3 支持自定义选择在影像上显示的信息；1.4 支持查看产品使用说明和当前软件的版本信息；2.病案管理2.1 新建病案：可输入病案信息及符合DICOM3.0协议的图像信息；2.2 修改病案：可对病案信息及图像信息进行修改；2.3 删除病案：可删除选中的病案，包括文字信息和图像数据；2.4 搜索病案：可按病案编号、姓名、日期搜索病案；2.5 导出病案：将病案保存到文件夹；2.6 导入病案：从文件夹导入病案；3.三维重建3.1 感兴趣区手动勾画与重建：可对图像中任意需要勾画重建的感兴趣区域使用扩增、消减、生长及三维重建工具进行手动勾画与重建，同时计算体积；3.2 ROI列表：显示/隐藏三维重建的脏器/血管/病灶；3.3 ROI操作：包括添加ROI、导出ROI、删除ROI、修改ROI、加载ROI；3.4 三维重建报告：包括创建报告、修改报告、导出、预览及打印报告；4.手术计划4.1 针信息设置：可对消融针的长度、截面、热场的长轴、短轴、频率、功率、时间进行设置；4.2 消融针列表：支持调整针具顺序，支持测量针距；4.3 ROI列表：显示/隐藏三维重建的脏器/血管/病灶；4.4 消融计划评估：可对规划的入针方案进行评估，得到消融评估地图及评估参数；4.5 消融计划报告：包括创建报告、修改报告、导出、预览及打印报告；4.6 粒子植入计划：选择拟计划区及粒子类型后，进行粒子的布源，可进行单粒子、线性粒子、扇形粒子、椭圆粒子、矩形粒子布源，显示剂量线及剂量场信息；4.7 参数设置：包括粒子信息设置和布源参数设置，支持显示/隐藏剂量场；4.8 粒子植入计划评估：粒子布置完成后，可生成剂量体积直方图；4.9 粒子植入计划报告：包括创建报告、修改报告、导出、预览及打印报告。5.术后评估5.1 消融术后评估：可对配准后的结果进行评估，得到消融术后评估地图及评估参数；5.2 消融评估报告：包括创建报告、修改报告、导出、预览及打印报告；5.3 粒子植入术后布源：选择拟评估区及粒子类型后，进行单粒子布源，显示剂量线及剂量场信息；5.4 参数设置：包括粒子信息设置，支持显示/隐藏剂量场；5.5 粒子植入术后评估：粒子布置完成后，可生成剂量体积直方图；5.6 粒子植入术后评估报告：包括创建报告、修改报告、导出、预览及打印报告。6.系统工具6.1 支持直线、角度、区域、圆形、矩形、三维直线测量；支持删除测量信息；6.2 支持标记前景/背景、调节画笔粗细、擦除标记、执行分割；6.3 支持标记肝静脉、门静脉；支持拆分静脉轮廓；6.4 支持扩增、削减、区域生长轮廓；支持预