用于感染性尸体安全尸检活检的机器人组织采样
机器人学
2022-01-31 v1 图像与视频处理
组织与器官
摘要
在病理学与法医学中，对感染者死亡后的组织样本进行组织病理学和微生物学分析，是为诸如COVID-19等大流行期间制定治疗策略的宝贵信息。然而，传统尸检存在疾病传播风险，并可能被亲属拒绝。我们提出在CT引导下以机器人辅助的微创活检，以最小化组织采样过程中的疾病传播风险并提高精度。本文提出了一种用于活检采样的柔性机器人系统，应用于放置在防护尸袋内的人体尸体。一个自动规划与决策系统估计最优进针点。投影到分割后皮肤上的热力图可视化进针的距离与角度，并在避免骨骼碰撞的同时估计穿刺的最小代价。此外，我们测试了多条进针路径的可行性与碰撞情况。设计了一种定制末端执行器，用于在机器人引导下进针并提取组织样本。我们的机器人死后活检（RPMB）系统在COVID-19大流行期间的一项研究中于20具尸体和10个组织目标上进行了评估，其中5个感染了SARS-CoV-2。包括机器人路径规划在内的平均规划时间为(5.72±1.67) s。平均针放置精度为(7.19±4.22) mm。
引用
@article{arxiv.2201.12168,
title = {Robotic Tissue Sampling for Safe Post-mortem Biopsy in Infectious Corpses},
author = {Maximilian Neidhardt and Stefan Gerlach and Robin Mieling and Max-Heinrich Laves and Thorben Weiß and Martin Gromniak and Antonia Fitzek and Dustin Möbius and Inga Kniep and Alexandra Ron and Julia Schädler and Axel Heinemann and Klaus Püschel and Benjamin Ondruschka and Alexander Schlaefer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.12168},
year = {2022}
}