中科院研发出有触感的机器人 成功为猪肝进行了微创手术

最近，中国科学院深圳先进技术研究院医工所微创中心的研究员王磊团队取得了一项重大突破。他们基于布拉格光栅光纤传感原理，成功将高灵敏度传感技术应用于活体组织的精准力信息反馈和肿块信息的定位检测中，为微创手术带来了全新的可能性。

随着医疗技术的飞速发展，微创手术逐渐成为现实。传统微创手术中仍存在一些问题，如医护人员在手术过程中暴露在放射线和整形外科危害中。为了解决这个问题，机器人辅助微创手术技术应运而生。这种技术的一个难题是外科医生在操作时无法直接接触人体组织，因此无法像传统手术中那样通过触觉感知器官的异常情况。

深圳先进院的科研人员提出了一种基于布拉格光栅光纤传感方案的高灵敏度传感器，它与传统的电容式传感方案不同，更重要的是，这种光纤传感器与手术期间的磁共振系统和成像系统完全兼容。这项研究设计了一种用于微创手术的一维远端力传感器，其中嵌有的双光栅元件可以解耦传感器在使用过程中受到的应变和温度交叉影响，从而实现更精准的力觉检测。科研人员通过物理模型的优化设计和实验验证，确定了该柔性件的关键参数，并通过神经网络模型对传感器数据进行标定。

该研究还进行了温度补偿实验和组织触诊实验，验证了传感器的有效性和适用性。实验结果表明，FBG传感器能够在1N范围内感知力值，平均相对误差小于满量程的2%，温度补偿后的误差仅为0.8 mN。这一研究实现了组织触诊中器官肿块信息的精准力反馈和定位检测，为手术机器人提供了有效的技术路线，有望推动手术机器人在介入式医疗中的广泛应用。这不仅有助于减少医护人员在手术过程中的风险，也将为患者带来更加精准和安全的治疗体验。