60周年
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專利名稱

運用人工智慧之手術三維即時定位方法
年度 113
狀態 獲證維護中
獲證編號
類別 發明
申請國家 中華民國
專利權人 金屬中心
專利起訖 1131021~1311129
專利證號 I859650
摘要 本專利提出「一種用於骨科手術定位系統之AI學習計算方法」，以I708591【骨科手術之三維即時定位方法】為基底架構，首先藉由影像處理方式獲取追跡球的於圖像中的2D座標，搭配其實際之機械點位進行2D To 3D投影變換，計算出追跡球於世界坐標系下的姿態。藉由本專利提出之圖框間相關性及採用深度學習圖框物件偵測演算法(YOLO)，搭配GPU硬體加速像素資料運算，解決傳統影像處理高解析度圖框之侷限性，此方法可有效正確且即時識別出每張圖框中追跡球之標誌，提升輸出圖框中顯示3D追跡球姿態之流暢性及精確度。
特色 1. 本專利可取代目前的全球手術導航之定位輔助系統(NDI)，有機會創造出等值的市場價值。
2. 本專利利用深度學習圖框物件偵測演算法加速像素資料運算，實現即時並精準地定位患部與手術器械，進而提高手術成功率。
創造效益 本專利承接先前專利(I708591)的優點如下：透過雷射加工開發出陶瓷立體標，且單顆立體標具有不同QR code特徵於不同面，影像處理方式獲取追跡球的於圖像中的2D座標，搭配其實際之機械點位進行2D To 3D投影變換，計算出追跡球於世界坐標系下的姿態。
本專利利用圖框間相關性及採用深度學習圖框物件偵測演算法(YOLO)，搭配GPU硬體加速像素資料運算，解決傳統影像處理高解析度圖框之侷限性，此方法可有效正確且即時識別出每張圖框中追跡球之標誌，提升輸出圖框中顯示3D追跡球姿態之流暢性及精確度。
市場資訊         根據GlobalData統計資料顯示，2020年全球骨科醫材市場受到新冠疫情影響，市場規模下滑至435.9億美元，如下圖所示。但預期市場長期發展因受到人工智慧、手術機器人、再生醫學、AR/VR..等新興醫療科技發展影響下，進而帶動全球骨科醫材市場持續成長，預估2030年成長至674.2億美元，年平均複合成長率達3%。在產品別方面，人工關節是骨科醫材最大宗產品項目，尤其是受到人口老化引起的骨質疏鬆症和骨關節炎患病率需求增加影響，致使人工關節(主要是人工膝關節與人工髖關節)市場規模在2020年達156.5億美元(約佔35.9%)，預計2030年將可達到249億美元，年平均複合成長率為3.2%；另外，由於微創手術技術的精進，以及患者對使用生物性骨材的意識增加，2020年脊椎與生物性骨材市場規模也分別達到85.9億美元與54.5億美元，預計2030年將可達到145.4億美元與84.1億美元，年平均複合成長率分別為3.8%與3%。從地區別來看，北美地區為全球骨科醫材最大市場，2020年市場規模達235.8億美元，約佔全球骨科醫材市場的54.1%；而亞洲市場受到中國大陸與印度的經濟成長與健康意?提升的影響下，2020年市場規模達83.1億美元，約佔全球骨科醫材市場的19.1%，預計未來快速成長下，2030年將達135.7億美元，年平均複合成長率將達到4%。
聯絡人 金屬工業研究發展中心 羅政副組長 
Tel: 07-3513121轉2366, Fax: 07-3534062
E-mail ：judylo@mail.mirdc.org.tw
更新日期：106-02-15　/　維護單位：系統管理者
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