基于光学相干断层扫描引导的自主机器人血管吻合系统
机器人学
2024-10-11 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
血管吻合是手术中将血管连接起来的过程，对于器官移植和重建手术至关重要。所需的精度限制了可及性，因为需要 extensive training，手动缝合导致结果差异且修复率可达 7.9%。现有机器人系统虽有前景，但要么是全程遥控，要么缺乏实现自主血管吻合所必需的功能。我们提出了 Micro Smart Tissue Autonomous Robot（micro-STAR），一种用于执行小径血管吻合的自主机器人系统。micro-STAR 系统集成了一个配备光学相干断层扫描（OCT）光纤传感器和微型摄像头的新型缝合工具，实现对组织的实时检测和分类。我们的系统能够自主放置缝合线并操作组织，人工干预最小。在体外研究中，micro-STAR 在漏压、腔隙缩小和缝合位置变异方面达到了与经验丰富的外科医生相当的效果，完成 90% 的缝合无需人工干预。这标志着首次实现机器人系统在真组织上自主进行血管吻合，为提高手术精度和扩大高质量医疗可及性提供了重大潜力。
引用
@article{arxiv.2410.07493,
title = {Autonomous Robotic System with Optical Coherence Tomography Guidance for Vascular Anastomosis},
author = {Jesse Haworth and Rishi Biswas and Justin Opfermann and Michael Kam and Yaning Wang and Desire Pantalone and Francis X. Creighton and Robin Yang and Jin U. Kang and Axel Krieger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.07493},
year = {2024}
}
备注
This paper was submitted to IEEE TMRB and is currently under review. There are 9 pages, 9 figures, and 2 tables