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摘要
在临床应用中,精确控制柔性针到达靶点是一个挑战。在穿刺过程中,作用在柔性针上的力会导致组织变形和针偏转,进而造成针尖错位。针和软组织之间的相互作用涉及大量的生物物理特征,而且这些参数不可能通过物理建模或直接估算得出。为解决这一难题,提出一种预测针尖轨迹的方法。对柔性针进行受力分析,建立力学模型;在力学模型的基础上,建立了一种基于BP神经网络的力视感知预测模型,预测穿刺过程中的针尖轨迹。使用三种不同型号的柔性针进行试验,采集数据并对模型进行训练。最后通过试验得到针尖轨迹,与模型预测进行比较。结果表明,模型预测的针尖在x、y方向的位移与试验结果基本一致,误差在2 mm以内,能够较准确地预测穿刺轨迹。
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