马青川，男，甘肃人，1989年11月生。目前在日本东京大学医学院作助理教授, 主要从事自主OMS手术机器人的开发以及使用机器学习方法处理OMS手术CT图像的研究。分别于2014和2017年硕士和博士毕业于清华大学机械系，其中硕士从事全膝关节置换患者步态分析的研究，博士从事轮式驱动截瘫下肢动力外骨骼开发的研究。2015年在德国亚琛工业大学作访问学者，主要从事外骨骼用SEA膝关节驱动器的开发工作。2017年起在日本东京大学工学院完成为期一年半的博士后研究工作，主要开展自主OMS手术系统的研发。2019年四月起在东京大学医学院任职。目前部分研究成果以第一作者或通讯作者发表于IEEE transactions等领域内有影响力的期刊，在CARS等国际会议上做过5次口头报告，另有4篇授权发明专利。研究方向包括人体三维步态分析、截瘫动力外骨骼开发、基于无标记点导航的OMS机器人开发。

报告摘要：

人为因素影响口腔颌面外科手术（OMS）的准确性和安全性。本研究提出了一种自主的外科手术系统，可根据术前规划在外科医生的监督下自动完成OMS手术。该系统定制开发了一套无标记导航模块，可基于牙齿CT数据在不使用传统标志点的情况下，通过高精度摄像头采集到的牙齿实时图像来反映患者头部姿态。该系统还无缝集成了一台6自由度的紧凑型专用OMS机器人，其采用远程运动中心机构 (RCM) 和并联机构来分别改变末端执行器的旋转和平移。为了测试了该系统的位姿检测和实际工作性能，本研究在5个3D打印的下颌骨模型上进行了钻孔实验。结果表明，该系统可以成功地指导机器人自动完成手术，并且软件和硬件的精度都是可以接受的，定位精度方面还有进一步提高的潜力。该系统提出了一种新颖的概念和切实可行的解决方案，可以减少手术中人为因素对OMS的影响，从而改变外科医生在未来手术室中的角色，最终提高OMS的手术效果。

Human-related factors affect the accuracy and safety of the oral and maxillofacial surgery (OMS). This study proposed an autonomous surgical system aiming to conduct the OMS based on preoperative plan under the surveillance of the surgeon. This system adopted a custom developed markerless navigation module, which could identify the pose of teeth to reflect the pose of patient’s head based on the CT images of teeth that was compared with the real teeth image captured by a high-resolution camera. This system also seamlessly integrated a compact six-degree-of-freedom (6-DOF) OMS robot, which adopted a remote center of motion (RCM) design and a novel parallel mechanism to change the end effector’s rotation angle and axial coordinate, respectively. A drilling experiment was conducted on five 3D printed mandible models to test the pose detecting capability and evaluate the operational performance of this system. The results showed that this system could successfully guide the robot finishing the operation. The accuracy of software and hardware are acceptable and potential performance improvement can be achieved in positioning accuracy. This system proposed a novel concept and a practical solution to decrease the human-related factors on the OMS, which may change the role of the surgeon in the future operating room and finally benefit the outcomes of OMS.