面向心内超声导管自动操控的研究
机器人学
2021-02-02 v3 人工智能
机器学习
摘要
心内超声成像（ICE）是一种用于引导电生理和结构心介入的强大成像方式。ICE 可提供解剖结构、导管及突发并发症的实时观察。然而，这种对术中成像的日益依赖给常需兼顾介入医师与成像医师角色的医生带来了极高的认知负荷。我们提出了一种用于 ICE 导管的机器人操控器，以辅助医生成像，并作为开发流程自动化的平台。为此，我们引入了两个应用模块：（1）视图恢复流程，允许医生在介入过程中保存视图并通过一键自动返回；（2）一种数据驱动方法，用于补偿由导管弯曲中的非线性行为引起的运动学模型误差，从而提供更精确的导管尖端控制。视图恢复通过在心脏体模和动物实验中重复导管定位，并结合基于位置和图像的分析进行了验证。我们提出了一种简化的误差补偿标定方法，并在台架和体模实验中于不同真实曲率条件下通过导管复杂旋转进行了验证。结果支持用于 ICE 的机器人操控器可提供一种高效且可复现的工具，有望减少执行时间并促进 ICE 成像的更广泛应用。
引用
@article{arxiv.2009.05859,
title = {Towards Automatic Manipulation of Intra-cardiac Echocardiography Catheter},
author = {Young-Ho Kim and Jarrod Collins and Zhongyu Li and Ponraj Chinnadurai and Ankur Kapoor and C. Huie Lin and Tommaso Mansi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.05859},
year = {2021}
}