基于虚拟夹具的机器人辅助深静脉血栓超声检查
机器人学
2025-02-25 v1 计算机视觉与模式识别
摘要
深静脉血栓(DVT)是一种常见的血管疾病，深静脉内形成血凝块，可能阻塞血流甚至引发危及生命的肺栓塞。典型的DVT超声检查是通过按压目标静脉直至其管腔完全压缩。然而，这种压缩检查高度依赖操作者。为减少个体内和个体间差异，我们提出了一种机器人超声系统，采用新颖的混合力-运动控制方案，确保位置和力跟踪精度，以及探头在目标表面上的软着陆。此外，提出了一种基于路径的虚拟夹具，以实现病变位置重复压缩操作的简便人机交互。为确保不同检查中获得的生物测量结果具有可比性，使用外部RGBD相机和超声图像以粗到精的方式确定6D扫描路径。首先使用RGBD相机提取物体上的粗略扫描路径，然后利用超声图像中分割出的血管管腔优化扫描路径，确保目标物体的可见性。为生成用于开发虚拟夹具的连续扫描路径，提出了一种同时考虑位置和方向的基于弧长的路径拟合模型。最后，整个系统在不均匀表面的人体手臂模型上进行了评估。
引用
@article{arxiv.2401.02539,
title = {Robot-Assisted Deep Venous Thrombosis Ultrasound Examination using Virtual Fixture},
author = {Dianye Huang and Chenguang Yang and Mingchuan Zhou and Angelos Karlas and Nassir Navab and Zhongliang Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.02539},
year = {2025}
}
备注
Accepted Paper IEEE T-ASE