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基于电磁定位的血管介入手术图像导航的空间配准研究

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基于电磁定位的血管介入手术图像导航的空间配准研究

作者：李在娟哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

血管微创介入手术因出血少、创伤小、术后恢复快等优点在日益增加的心脑血管疾病的治疗上得到了广泛的临床运用。图像导航系统对血管介入手术极其重要，它使手术过程更安全、更精确、更快速。但血管介入手术中使用血管造影（Digitalsubt... 详细信息

血管微创介入手术因出血少、创伤小、术后恢复快等优点在日益增加的心脑血管疾病的治疗上得到了广泛的临床运用。图像导航系统对血管介入手术极其重要，它使手术过程更安全、更精确、更快速。但血管介入手术中使用血管造影（Digitalsubtraction angiography，简称DSA）进行定位造成了术中影像不直观、手术过程存在X射线辐射等问题。为解决上述问题，可将电磁跟踪（Electromagnetic tracking，简称EMT）技术应用到血管介入手术中用以定位和获取机器人导管的端部位置信息。对于使用电磁传感器来定位和追踪导管的血管介入手术图像导航系统，空间配准是一个需要解决的关键问题。本文在不使用外部标记物的情况下，研究了基于路径的配准算法，仅利用EMT采集的导管路径数据和从三维重建后的血管模型中提取出的中心线数据求取患者坐标系和图像坐标系之间的关联。阐述了运用电磁追踪进行空间配准的原理并建立了用于空间配准的数学模型，同时基于初始化转换矩阵的必要性，以血管硅胶模型为对象设计了初配准算法和在初配准的基础上进行的精配准算法。在经典ICP算法的基础上，针对初配准阶段路径相对中心线变形较大的特点，研究了通过选取特征点对对导管路径数据进行预处理和改变经典ICP算法搜索对应点的策略，设计了改进的ICP算法。研究了动态的精配准算法和最小化精配准阶段多参数的目标函数的方法。基于精配准算法实时性要求，建立了血管分支的选择机制和对应点对的计算方法，同时针对处于分叉点的路径点在选择中心线对应点过程中存在的模糊性现象，设计了提高计算路径对应点鲁棒性的方法。针对初配准产生的较大的误差，设计了路径弯角点的识别算法对转换参数进行补偿。为消除在不同血管分支中血管半径对导管路径和对应中心线间距离的影响，建立了引入半径参数的目标函数。针对该目标函数的参数存在部分耦合这一特性，研究了在对参数进行分离、转换的基础上运用黄金搜索法和改进的Powell算法对目标函数的极值进行求解的交替优化算法。阐述了基于图像引导的配准功能的实现方法以及用于配准实验的导管路径的模拟原理，研究了配准误差的计算方法。通过对6组模拟的导管路径数据进行实验和配准误差的计算，验证了整个配准算法的准确性、可行性。最终，算法的配准误差在2.6毫米左右。

关键词：血管介入手术导管路径中心线电磁跟踪

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基于路径的血管介入手术电磁跟踪的配准算法

华中科技大学学报（自然科学版） 2013年第S1期41卷 316-319页

作者：李在娟付宜利高文朋哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150080

基于路径的配准算法建立在电磁定位和追踪的基础上,其通过寻找由电磁跟踪(EMT)获取的微创导管机器人的路径数据和从CT图像中获取的中心线数据的对应关系求解空间变换矩阵,实现患者坐标系和CT图像坐标系的关联.该方法是一种动态的配准方... 详细信息

基于路径的配准算法建立在电磁定位和追踪的基础上,其通过寻找由电磁跟踪(EMT)获取的微创导管机器人的路径数据和从CT图像中获取的中心线数据的对应关系求解空间变换矩阵,实现患者坐标系和CT图像坐标系的关联.该方法是一种动态的配准方法,且无须人工标记.为提高配准精度,算法在精配准的目标函数中引入血管半径参数,并通过识别导管分叉点对变换参数进行补偿.实验以胸部血管硅胶模型为对象进行精度验证和误差分析,结果表明该方法简单可行,配准精度达到预期要求.

关键词：血管介入手术电磁跟踪配准算法路径中心线分叉点血管半径

融合视觉和以太网技术的工业机器人分拣装配控制系统设计

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机床与液压 2021年第24期49卷 119-123页

作者：苏建李在娟苏州市职业大学机电工程学院江苏苏州215104

针对制造业中多类型、多工位、无规则、有残次工件人工分拣出错率高与装配效率低下的问题,设计一个融合视觉和以太网技术的工业机器人分拣装配控制系统。应用工业以太网构建一个包含视觉、PLC、HMI和工业机器人的硬件系统;提出结合图像... 详细信息

针对制造业中多类型、多工位、无规则、有残次工件人工分拣出错率高与装配效率低下的问题,设计一个融合视觉和以太网技术的工业机器人分拣装配控制系统。应用工业以太网构建一个包含视觉、PLC、HMI和工业机器人的硬件系统;提出结合图像匹配、圆孔识别算法的工件检测与识别方法;基于坐标偏移的方法设计了一个PLC控制工业机器人的优化算法;并对工业机器人进行示教与编程,实现工件正确分拣与高效装配。测试证明:该系统工件识别正确率达100%,工业机器人的示教位置大大减少,工业机器人的控制程序明显简化,工件分拣正确率与装配效率显著提高。

关键词：工业机器人工业视觉工业以太网分拣与装配

职业院校1+X证书制度课证融通的探索与实践研究——以工业机器人技术专业为例

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工业和信息化教育 2024年第7期 85-89页

作者：顾苏怡苏建李在娟苏州市职业大学教务处江苏苏州215104 苏州市职业大学机电工程学院江苏苏州215104

在1+X证书制度背景下,依据工业机器人技术专业目标岗位需求及对接的职业技能等级证书,着眼于顶层设计,修订人才培养方案,重构课程体系,探索实训基地建设的具体方法与举措,培养适应苏州制造业转型升级需要的复合型技术技能人才。

关键词：高职院校工业机器人 1+X 人才培养方案

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基于组件技术的MPS实训设备数据采集系统

苏州市职业大学学报 2024年第4期35卷 56-62页

作者：刘广王仁忠李在娟苏州市职业大学机电工程学院江苏苏州215104 江苏省3C产品智能制造工程技术研究开发中心江苏苏州215104

在传统实训课程的教学管理中,因缺少信息化教学手段支持,很难精确地掌握学生的训练效果,也不能客观地评价学生的课程成绩。针对机电类实训设备和项目特点,以MPS为研究对象,采用支持多种网络的三菱MX Component来构建用户程序,使用Entity... 详细信息

在传统实训课程的教学管理中,因缺少信息化教学手段支持,很难精确地掌握学生的训练效果,也不能客观地评价学生的课程成绩。针对机电类实训设备和项目特点,以MPS为研究对象,采用支持多种网络的三菱MX Component来构建用户程序,使用Entity Framework进行数据库操作,利用SQL Server关系数据库存储数据与处理业务逻辑,构建机电类实训设备数据采集系统。该系统具有通信连接监控、实时数据显示、过程数据统计、系统报警提醒等功能,具有通信配置代码简单、数据库松散耦合、系统扩充方便等特点。实践表明:该系统能够适应多种通信环境,满足机电类实训课程过程数据采集和客观评定成绩的要求。

关键词： MX Component Entity Framework 实训设备数据采集信息化教学

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完善检测体系保障农产品质量安全

云南农业 2025年第2期39卷 11-12页

作者：李在凤南涧县食品药品检验检测院云南南涧675700

食品安全关系人民群众身体健康和生命安全,关系社会和谐稳定,是重大的民生问题。南涧县99.3%是山区,是典型的山区农业县,农产品是南涧县财政和人民群众收入的重要来源,农产品质量安全检验检测尤为重要,是确保食品安全的重点环节。为促... 详细信息

食品安全关系人民群众身体健康和生命安全,关系社会和谐稳定,是重大的民生问题。南涧县99.3%是山区,是典型的山区农业县,农产品是南涧县财政和人民群众收入的重要来源,农产品质量安全检验检测尤为重要,是确保食品安全的重点环节。为促进南涧县农业安全高效发展,现对农产品质量安全检验检测体系的现状、存在问题进行分析,提出加强农产品各环节的安全知识培训、不断完善农产品质量检验检测体系、增加检测经费等对策,切实守护好人民群众“舌尖上的安全”。

关键词：农产品质量安全人民群众收入安全知识培训食品安全检测体系南涧县检验检测山区农业县

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道德的位移——从“伦理学”的视角分析《道连格雷的画像》

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青年文学家 2017年第26期 120-120页

作者：李在娟云南师范大学

奥斯卡王尔德堪称英国文学史,甚或是世界文学史上最受争议的人物之一。他的一生精彩无比却又充满波折,有人称《道连格雷的画像》是一部不道德的作品,而本文将用"社会伦理"从道德的"位移变化"角度来剖析道连的一生,从而更加深刻地理解此... 详细信息

奥斯卡王尔德堪称英国文学史,甚或是世界文学史上最受争议的人物之一。他的一生精彩无比却又充满波折,有人称《道连格雷的画像》是一部不道德的作品,而本文将用"社会伦理"从道德的"位移变化"角度来剖析道连的一生,从而更加深刻地理解此作品及其作家。

关键词：道德变化道连位移美学

火:愤怒·毁灭·重生——从符号学的视角看《茫茫藻海》

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青年文学家 2017年第24期 118-118页

作者：李在娟云南师范大学

《茫茫藻海》是英籍女作家琼·里斯唯一的一部以西印度群岛故乡为背景的小说。琼·里斯在小说中不仅描绘和揭示了女性生存及命运问题,而且审视了男性在父权社会中不可避免的悲剧。本文从符号学的视角对小说中"火"在特殊语境下所蕴含的... 详细信息

《茫茫藻海》是英籍女作家琼·里斯唯一的一部以西印度群岛故乡为背景的小说。琼·里斯在小说中不仅描绘和揭示了女性生存及命运问题,而且审视了男性在父权社会中不可避免的悲剧。本文从符号学的视角对小说中"火"在特殊语境下所蕴含的意义进行解读,以揭示"火"这个特殊的符号在小说中的真实意图。

关键词：《茫茫藻海》语境符号学火

滇黄精多糖对肥胖小鼠脂代谢紊乱及脑功能损伤的改善作用

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食品科学 2025年第1期46卷 64-73页

作者：许云聪闫巧娟朱春华杨绍青李后江江正强中国农业大学食品科学与营养工程学院食品生物工程重点实验室(中国轻工业联合会)北京100083 中国农业大学工学院北京100083 怒江昂可达生物科技开发有限公司云南怒江673100 北京捷安特技术服务有限公司北京101403

为研究滇黄精多糖(Polygonatum kingianum polysaccharides,PKP)对肥胖小鼠脂代谢紊乱及脑功能损伤的作用效果,采用酶法辅助提取的PKP干预肥胖小鼠12周,观察小鼠体质量和血脂变化以及肝脏和脂肪组织的病理形态变化,并通过行为学检测小... 详细信息

为研究滇黄精多糖(Polygonatum kingianum polysaccharides,PKP)对肥胖小鼠脂代谢紊乱及脑功能损伤的作用效果,采用酶法辅助提取的PKP干预肥胖小鼠12周,观察小鼠体质量和血脂变化以及肝脏和脂肪组织的病理形态变化,并通过行为学检测小鼠自主活动性和焦虑样行为变化,进一步检测肝脏、脂肪、血清和脑组织炎症水平及脑组织病理形态变化。结果表明:PKP(1500 mg/kg)减少高脂饮食诱导肥胖小鼠的体质量增量29.6%,有效改善血脂水平异常及肝脏和脂肪的组织形态,并促进肝脏过氧化物酶体增殖物激活受体α(46.0%)和脂肪解偶联蛋白1表达(59.0%),同时明显增加肥胖小鼠的自主活动性并改善焦虑行为;肝脏和脂肪F4/80表达水平分别减少55.0%和67.2%,血清中促炎因子白细胞介素1β、白细胞介素6和肿瘤坏死因子α水平分别减少22.9%、44.6%和7.8%,而抗炎因子白细胞介素10水平增加27.1%;大脑海马和皮层区离子钙结合衔接分子1表达水平分别减少16.0%和28.6%,改善了海马和皮层区域结构损伤。PKP有效改善了肥胖小鼠脂代谢紊乱及脑功能损伤,为其作为抗肥胖及改善肥胖诱导脑损伤的功能性食品配料提供了科学依据。

关键词：滇黄精多糖肥胖焦虑行为脑损伤