摘要目的·聚焦血管介入机器人多模态感知缺失与X射线辐射依赖的问题,探究不同血管弯曲角度下导丝与血管壁之间接触力学特征,通过构建接触力-角度映射模型,初步提出基于力学参数的血管角度预测与安全预警融合的血管介入机器人的新辅助策略.方法·在体外血管模型(弯曲角度梯度:0°～80°,间隔5°)中,采用R-One机器人平台以恒定速度(6 mm/s)推送力反馈导丝.通过时间配准策略,提取导丝通过血管弯曲段初期(2 s时间窗)的接触力变化趋势特征(即接触力变化速率),并量化血管弯曲角度对该特征动态变化的影响规律.基于此构建接触力变化趋势特征与角度映射模型,并采用均方根误差(root mean squared error,RMSE)和平均绝对误差(mean absolute error,MAE)评估模型性能.结果·血管弯曲角度与导丝通过弯曲段初期的接触力变化速率呈极强正相关(rs=0.98,P<0.001),且该关系呈现明显阶段性(与0°水平基准比较):在0°～25°范围内,接触力变化速率保持稳定,无统计学显著差异;从30°起首次出现显著上升(修正后P<0.05);而在50°之后,增幅呈现加速趋势,统计显著性也同步增强(修正后P从10?5降至10?8量级),直至80°时接触力变化率增幅达到24 392.4%;贝叶斯信息准则(Bayesian information criterion,BIC)变点分析识别出35.60°与50.65°等关键变点,与基于统计学判断的30°与50°经验性拐点高度吻合,进一步验证了该关系的结构性特征.基于上述关系构建接触力-角度映射模型,此模型表现优异(R2=0.96,RMSE=4.93°,MAE=3.73°),显著优于传统线性模型(R2=0.89,RMSE=7.66°,MAE=5.03°).结论·在体外模型中,导丝入弯初期的接触力变化速率与血管弯曲角度呈显著正相关且存在阶段性变化与关键拐点,基于该特征建立了优于传统线性模型的接触力-角度映射模型.初步证实了利用力学特征推断血管解剖结构的可行性,为实现基于力学特征的安全预警与辅助导航提供了初步理论依据.