从算法萌芽到智控突破:一支青年团队的创新征途

在“十五五”规划加快推进高端医疗装备自主可控的战略背景下,动态精准控制技术成为国产装备必须跨越的一道关口。一支来自浙大宁波理工学院的青年团队——“玄枢医疗团队”,用不到两年时间,完成了从痛点捕捉、技术攻关到产业对接的创新闭环,交出了一份自主可控的答卷。

团队成员展示

萌芽:一次“倒推”的技术转向

2024年初,团队在调研中发现,高端装备在动态目标追踪领域长期存在一个技术盲区:系统信号处理链路存在约200毫秒的固有延迟,导致追踪精度始终卡在3毫米以上。国内相关智控模块长期依赖进口,核心技术受制于人。

“主流方案都是‘跟踪’——更快探测、更快响应。但物理延迟客观存在,单纯提速无法根除误差。”团队负责人温泽霖回忆。他与梁启鹏共同发起项目,决定换一个思路:从“跟踪”转向“预测”。

团队迅速组建起跨学科攻关小组,成员涵盖计算机科学、数据科学、生物工程、金融、国际贸易等多个方向,形成“技术+商业”双轮驱动的组织架构。

攻坚:三大核心技术逐个击破

团队将技术难题拆解为三个层面:影像特征模糊、动态形态捕捉、位移趋势预判。

第一板斧,针对特征提取难题,团队提出三维高斯引导扩散模型,通过高斯初始化与扩散机制协同优化,实现目标的高精度自动轮廓识别,效率提升66%,图像匹配度达91.62%。

第二板斧,针对运动中的形态锁定难题,团队构建双注意力扩散模型,引入模态间与模态内注意力机制,融合多模态影像信息,实现实时动态捕捉。

第三板斧,也是核心突破——数字降阶预测模型。团队采用时间卷积网络(TCN)多层扩张卷积结构,从运动数据中提取周期性规律,提前预判位移趋势。该模型将系统响应延迟从约200毫秒压缩至150毫秒以内,预测精度提升20%至60%,整体追踪精度达1.9至2.1毫米,达到国际一流水平。

验证:从实验室到产业平台

算法突破后,团队走出校园,与浙医二院、嘉兴二院等产业伙伴深度对接。在浙医二院光子治疗室,团队现场演示了预测模型对模拟运动数据的实时处理,预测轨迹与实测轨迹几乎重叠。嘉兴二院当即表示加深科研合作,开放控制系统通信协议与硬件延迟参数,团队据此微调预测提前量。

玄枢医疗团队在嘉兴二院

成果:自主可控的知识产权矩阵

截至目前,团队已授权专利1项、软件著作权5项,覆盖模型架构、降阶算法、TCN适配系统等核心环节。软件接口兼容度达71%,适配GE、西门子、飞利浦三大主流品牌17个型号设备。

这支青年团队用两年时间证明:在高端装备核心控制技术上,中国年轻科研力量有能力实现从“跟跑”到“并跑”的跨越。