在子网膜注射中通过iOCT自主针导航
Peiyao Zhang1, Ji Woong Kim1, Peter Gehlbach2
1Department of Mechanical Engineering and the Laboratory for Computational Sensing and Robotics (LCSR), Johns Hopkins University, Baltimore, MD 21211, USA.
IEEE robotics and automation letters
|March 29, 2024
概括
这项研究引入了一种机器人辅助系统,用于精确的下注射,克服手臂震和深度感知等手术挑战. 自主工作流在幻影和动物模型中实现了100%的成功率.
科学领域:
- 眼科医生 眼科 眼科
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 医疗成像医学成像
背景情况:
- 视网膜下注射对于治疗视网膜疾病至关重要.
- 手术挑战包括手,深度感知和缺乏触觉反.
- 术内光学一致性断层扫描 (iOCT) 提供深度信息,但准确性仍然很困难.
研究的目的:
- 开发机器人辅助的工作流程,用于在子内注射中高精度自主针导航.
- 通过使用先进的机器人和成像技术,克服手动下外科手术的局限性.
主要方法:
- 机器人和iOCT坐标之间的在线注册.
- 卷积神经网络 (CNN) 用于iOCT中的工具端本地化.
- 实时模型预测控制 (MPC) 用于工具尖端规划和跟踪.
- 验证使用眼幻象和ex vivo猪眼睛.
主要成果:
- 机器人辅助的工作流在达到目标深度方面表现出高精度.
- 平均错误和程序持续时间都在可以接受的范围内.
- 在上腺注射方面,成功率达到了100%.
- 在航行过程中,斯克勒力保持在15mN以下.
结论:
- 拟议的机器人辅助工作流程可以实现精确的自主子内针导航.
- 这项技术可以显著提高内注射的安全性和有效性.
- 该系统有效地解决了治疗子皮疾病的关键手术挑战.
