用于前列腺中位 lobe 经直肠腔内切除的受监督自主复原与回缩框架
机器人学
2025-11-12 v1
摘要
共轴管机器人 (CTR) 在毫米尺度上提供了灵活的运动，使其能够通过天然体征实施 minimally invasive 手术。本文提出了一种协同的基于模型的切除规划器和基于学习的回缩网络，两者共同工作，使半自主组织切除成为可能。该框架针对使用 Virtuoso 双臂经直肠腔内共轴管机器人实现。切除规划器直接作用于前列腺幻像的分割 CT 体积上，自动生成工具轨迹，用于三阶段中位 lobe 切除工作流程：左/中位槽切除、右/中位槡切除和中位挤压切除。回缩网络根据程序阶段生成回缩动作。该回缩网络称为 PushCVAE，是在外科医生演示中进行训练的。该程序在由水凝胶材料构成的前列腺幻像上执行，该材料模拟了组织的机械和切割特性。作为可行性研究，我们展示了我们的组合自主系统实现了 97.1% 的中位 lobe 靶向体积切除。我们的研究为图像引导的 transurethral 机器人手术自主性奠定了基础，并代表了向完全自动化 minimally invasive 前列腺切除迈出的第一步。
引用
@article{arxiv.2511.08490,
title = {A Supervised Autonomous Resection and Retraction Framework for Transurethral Enucleation of the Prostatic Median Lobe},
author = {Mariana Smith and Tanner Watts and Susheela Sharma Stern and Brendan Burkhart and Hao Li and Alejandro O. Chara and Nithesh Kumar and James Ferguson and Ayberk Acar and Jesse F. d'Almeida and Lauren Branscombe and Lauren Shepard and Ahmed Ghazi and Ipek Oguz and Jie Ying Wu and Robert J. Webster and Axel Krieger and Alan Kuntz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.08490},
year = {2025}
}
备注
Submitted to International Symposium on Medial Robotics (ISMR) 2026. 7 pages, 8 figures