通过热成像实现自主机器人电外科手术
机器人学
2025-09-25 v1
摘要
电外科手术是一种通过减少切割力和出血来改善组织切割的外科技术。然而，电外科手术增加了周围组织热损伤的风险。外科专家根据经验估计期望的切割速度，但没有可量化的参考来指示某一特定速度是否最优。此外，此前自主电外科手术的演示主要使用恒定工具速度，这对电外科组织特性、功率设置或工具类型的变化不具有鲁棒性。热成像反馈提供的信息可用于通过控制工具速度来减少热损伤，同时平衡切割力。我们提出了通过优化进行电外科速率调制的热成像方法（ThERMO），通过智能控制工具速度来自主减少热损伤，同时平衡切割力。我们在组织仿体中演示了 ThERMO，并将其性能与恒定速度方法进行了比较。总体而言，ThERMO 将切割成功率提高了三倍，并将峰值切割力降低了两倍。ThERMO 对变化的环境扰动做出响应，减少组织损伤，并完成了那些在恒定速度方法下否则会导致灾难性失败的切割任务。
引用
@article{arxiv.2509.19725,
title = {Towards Autonomous Robotic Electrosurgery via Thermal Imaging},
author = {Naveed D. Riaziat and Joseph Chen and Axel Krieger and Jeremy D. Brown},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.19725},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in the proceedings of the 2025 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2025)