穿刺活检是癌症诊断的金法式，但手术进程的不行见性及穿刺针-构造交互感化引起的针体形变等地位，导致医师赤手穿刺操对立度大、确切性低，穿刺针无法切确抵达病灶靶点甚至虐待角落紧张结构。

　　近年来，穿刺机械人手法慌忙展开，因具有平定性高、可视化、自动化等特质，在经皮穿刺手术中浮现出壮丽潜力。穿刺机械人可始末术前途径策划避开首要组织，并和谐医学成像或光定位导航办法完了术中针尖名望的实时跟踪。

　　然则，基于医学图像的穿刺针跟踪本事在模样监测实时性、精确性及其与调治东西的兼容性等方面存在较大部分，教授了穿刺机器人在手术经过中自决避障及靶点控制的无误性。

　　于是，研讨新的穿刺针姿势感知权术，为手术机器人自决/主从穿刺提供实时精确的姿态音讯反馈，对付减轻诊疗人员的手术压力，升高穿刺手术的安详性与成功率有侧重大道理。

　　针对这一操纵必要，近期武汉理工大学李天梁老师团队在《光学 精密工程》（EI、Scopus收录，汉文焦点期刊，《仪器嘴脸范畴高质料科技期刊分级目录》和《光学和光学工程规模高质地科技期刊分级目录》“T1级”期刊）上揭橥了题为“光纤光栅与人工智能调解的样子自感知穿刺针”的封面作品。

　　本磋商雄厚发扬光纤传感器抗电磁干扰、生物兼容及易于撒播式勘测等优势，针对穿刺活检术中穿刺针实时成分跟踪困苦，计划了一种光纤光栅姿态自感知穿刺针，其的确构造如图1所示，构建了光纤光栅空分/波分混杂复用传感搜集，完结穿刺针多点位变形信休分布式感知。

　　针对而今术中穿刺针三维形状监测要领保全的实时性、确切性不够等标题，本商讨设计并搭建了光纤光栅形状自感知穿刺针标定实验体例，构建了神经收集数据集，仿真懂得神经搜集模型构造参量对其输出成效的感导次第，定夺了基于BP神经搜集的穿刺针三维形状实时切确重构最优构型，如图2(a)所示，试验样本输出究竟领会如图2(b)所示，姿势偏差最大值为0.90mm，打击倾向角最大偏差为5.03°。为进一步验证模型的实时输出效用，搭修了动态功用验标明验平台，如图3所示，针尖处重构相对误差小于0.84 mm，阻挡倾向角最大误差为1.02°。上述本相证明本次讨论构建的神经汇集模型具有较好的神态重构精度和速度。

　　该商量聚积了光纤传感与神经收集的优势，杀青了术中穿刺针三维样式新闻的实时正确取得，在手术机械人自主穿刺/主从把握进程中针体容貌感知与调控方面具有开阔的行使前景，为了结穿刺机器人智能化、高效化和数字化提供了一种新方式。

　　李天梁，武汉理工大学训练、博士生导师，录取湖北省海外高方针改进人才、湖北省“楚天学者计划”。IEEE Senior member，拘束工程学会高级会员。聚焦于前辈光纤传感手腕、调节呆板人、严肃装置动态监测等方面的讨论。主办国家要点研发计算课题、国家自然科学基金（青年，面上）、湖北省重点研发盘算、华夏电子学会-腾讯Robotics X犀牛鸟等项目。在Nat. Commun.、Adv. Intell. Syst.、IEEE-ASME. T. Mech.、《严肃工程学报》等高质量期刊与学术蚁闭上发布论文60余篇，其中第一作/通讯作者SCI论文35篇。指挥弟子获第四届中国商酌朝气器人改进打算大赛天下三等奖、第十七届中国筹商生电子设计角逐宇宙二等奖。

　　武汉理工大学李天梁老师团队聚焦于混杂机电安装运行情状光纤复关感知与消息监测技巧及其操纵方面的商酌，吃紧包罗适关峻厉恳求的极限化参数光纤传感器策画与制备、多参数光纤复关感知与动静解耦勘探、融关光纤撒播感知的智能疗养机械人与穿着式息养创造研发等，担负过国家要点研发课题、国家自然科学基金、湖北省要点研发计划等项目。

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