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基于视觉的机器人胆囊切除术自主解离架构

机器人学 2025-08-05 v2

摘要

机器人手术提供了增强的精确度和适应性,为手术干预的自动化铺平了道路。胆囊切除术因其标准化的程序步骤和明确的解剖边界而特别适合实现自动化。实现此程序的关键挑战在于以准确且具适应性的方式进行解离。本文提出了一种基于视觉的自主机器人解离架构,集成了实时分割、关键点检测、左臂抓取与拉伸胆囊以及另一臂进行解离于一体。我们基于多位外科医生执行的机器人胆囊切除术视频构建了改进的分割数据集,新增了“肝床”类别以增强解离多轮后的边界跟踪。该系统采用最先进的分割模型和自适应边界提取方法,即使在组织变形和视觉变化情况下也能保持准确性。此外,我们实现了自动抓取和拉伸策略,以优化解离前的组织张力。外标本评估显示,我们的框架在解离精度和一致性方面显著提升,标志着向完全自主机器人胆囊切除术迈出了一步。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.00666,
  title  = {Autonomous Dissection in Robotic Cholecystectomy},
  author = {Ki-Hwan Oh and Leonardo Borgioli and Miloš Žefran and Valentina Valle and Pier Cristoforo Giulianotti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.00666},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted to the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) 2025