6、医学与康复机器人领域的前沿研究进展

医学与康复机器人领域的前沿研究进展

在医学和康复机器人领域，两项前沿研究成果为相关领域带来了新的突破和启示。一项聚焦于 MRI 引导的机器人前列腺活检，另一项则致力于通过深度学习和肌肉骨骼建模实现人类技能在机器人中的转移。

MRI 引导的机器人前列腺活检

在传统的前列腺活检中，手动插入针头存在靶向精度下降的问题，这主要是由于未建模的针头偏转和目标移位。为了解决这一问题，研究人员提出了用户导向的协作控制方法。

协作控制的优势

虽然全机器人控制的针头插入被认为是放置活检针头尖端最准确的方法，但这一转变可能会受到医生和监管机构的谨慎对待。而协作控制允许医生在手术现场直接完全控制手术过程，同时增加了机器人的准确性。

实验验证

• 信号质量评估 ：通过配对 t 检验，信噪比（SNR）评估结果显示，基线情况和有机器人存在的情况下，信号质量下降了 10% 至 15%，但在机器人开启或移动的情况下，信号质量没有统计学上的显著变化（p > 0.05）。这种下降是可以接受的，且低于以往无屏蔽情况下的 80%，以及有屏蔽情况下的 40% - 60%。
• 穿刺检测 ：利用术前成像创建一个窗口，实时针头力数据可用于识别膜穿刺。在实验中，用户能够从提供的反馈中识别出除一个之外的所有膜穿刺，未检测到的情况是算法未能检测到穿刺，而非用户未感觉到反馈。
• 靶向误差 ：协作针头插入的最终靶向误差为 2.88 ± 0.54 毫米，与实验室测试中的 3.24 ± 0.99 毫米靶向