在机器人手术中开发和验证手术工具识别和定位策略
Lu Ping1, Ruohan Cui1,2, Qi Yan3
1Department of General Surgery, State Key Laboratory of Complex, Severe and Rare Diseases, Peking Union Medical College Hospital, Chinese Academy of Medical Science and Peking Union Medical College, Beijing, China.
Journal of robotic surgery
|November 1, 2025
概括
这项研究开发了一种有效的策略,用于识别机器人手术中的外科工具提示,改善操作员协作,并可能减少工作量. 该方法在各种数据集上实现了高精度和回忆率.
科学领域:
- 机器人手术 机器人手术
- 计算机辅助干预 计算机辅助干预
- 手术工具识别手术工具识别
背景情况:
- 智能物体识别仍然是机器人外科手术的一个挑战.
- 准确识别和定位手术工具尖端对于人机协作至关重要.
- 目前的算法需要改进,以实现有效的计算机辅助干预.
研究的目的:
- 开发和验证一种战略,用于识别和确定机器人手术中的外科工具提示.
- 加强机器人手术系统和操作员之间的互动协作.
- 创建一个强大的系统来识别常见的手术仪器.
主要方法:
- 使用CSPNeXt骨干网络开发了一种新的对象检测策略.
- 包括用于伪标签的OSTrack和用于数据融合的卡尔曼过.
- 该策略在两个数据集上得到验证:MICCAI (24,695片段) 和临床数据 (392片段,53,128张图像).
主要成果:
- 该策略在MICCAI测试组中实现了0.4669的平均平均精度.
- 在临床数据集中,回忆率在79.36%至99.75%之间,准确率在57.65%至97.35%.
- 双极叉子,针驱动器和杆的回忆和精度超过了94%.
结论:
- 成功开发了一种有效和验证的手术工具和尖端识别策略.
- 这种方法显示出有很大的潜力来支持外科手术并减少操作员的工作量.
- 开发的模型可以在GitHub上公开访问,以促进未来的算法培训.
