自动3D增强现实机器人辅助部分切除术使用机器学习:我们的先驱经验
Alberto Piana1, Daniele Amparore1, Michele Sica2
1Division of Urology, Department of Oncology, School of Medicine, University of Turin, San Luigi Hospital, 10043 Turin, Italy.
Cancers
|March 13, 2024
概括
一个新的软件,ikidney,使用人工智能 (AI) 与卷积神经网络 (CNN) 进行精确的3D虚拟模型 (3DVM) 在机器人辅助部分切除术 (RAPN) 期间重叠. 这种人工智能驱动的方法提高了外科手术的准确性,并减少了对患者的影响.
科学领域:
- 医学技术 医学技术 医学技术
- 在手术中使用人工智能.
- 手术导航手术导航手术导航手术导航
背景情况:
- 精密外科手术的目的是尽量减少患者健康的影响.
- 三维虚拟模型 (3DVMs) 提供了手术内指导,改善了解剖目标可视化,减少了健康组织解剖.
- 在外科手术中增强现实 (AR) 指导是一个不断发展的领域.
研究的目的:
- 开发和测试一种新的软件"ikidney",用于在外科领域的自动3DVM重叠.
- 评估卷积神经网络 (CNN) 对AR引导机器人辅助部分切除术 (RAPN) 的有效性.
主要方法:
- 使用CNN进行自动3DVM生成和重叠的"ikidney"软件的开发.
- 在2022年1月至2023年4月期间,招募13名接受RAPN治疗的患者.
- 生物工程师,软件开发人员和外科医生的合作,为AR引导RAPN创建超精确的3D模型.
主要成果:
- 3DVM重叠的平均定时间为11秒.
- 在静态设置中的一个患者和动态设置中的一个患者中发生了临时的共同注册失败.
- 由于故障,一个病例需要转换为超声指导,没有记录重大并发症 (Clavien Dindo > 2).
结论:
- 这项研究表明了人工智能的潜力,特别是CNN,用于RAPN的自主3DVM重叠.
- "ikidney"软件在改善AR引导手术期间3D叠加的准确性方面表现有前途.
- 人工智能集成为提高精密外科手术临床实践提供了新的可能性.
