内镜自动化框架,具有层次控制和交互感知,用于微创手术中的多工具跟踪
Khusniddin Fozilov1, Jacinto Colan1, Ana Davila2
1Department of Micro-Nano Mechanical Science and Engineering, Nagoya University, Furo-cho, Chikusa-ku, Nagoya 464-8603, Aichi, Japan.
Sensors (Basel, Switzerland)
|December 23, 2023
概括
这项研究提出了在微创手术 (MIS) 中自动化内镜控制的新框架. 该系统增强了视觉反和工具跟踪,减少了组织切除期间外科医生的压力.
科学领域:
- 机器人和自动化在外科手术中的应用.
- 计算机视觉用于医疗应用.
背景情况:
- 微创手术 (MIS) 在很大程度上依赖于手术任务的视觉反.
- 由于多代理动态和实时适应需求,自动化内镜控制具有挑战性.
研究的目的:
- 在MIS中引入适应视野控制和强大的工具跟踪的新框架.
- 确保外科医生和助理在手术过程中获得最佳的视角.
主要方法:
- 集成一个等级方位编程控制器与先进的交互感知模块.
- 开发一个能够在预定义的门内处理多个目标的系统,以实现高效的跟踪.
- 实现适应性控制,以适应不同的操作条件,如照明和封闭.
主要成果:
- 经验验证证明了在单个,双重和四重工具跟踪场景中的稳定性和适应性.
- 该框架成功地在组织切除任务中保持了高效的跟踪.
- 系统性能在多样化和具有挑战性的操作条件下进行了评估.
结论:
- 这种新的框架显示出在微创手术中实际应用的巨大潜力.
- 积极的用户研究反表明,手术团队的认知和身体压力减少.
- 该系统提供了改进的视觉反和工具跟踪,以改善手术结果.
