VeniBot：基于近红外图像自动回归穿刺区域与角度的自主静脉穿刺机器人
图像与视频处理
2021-05-28 v1
摘要
静脉穿刺是临床场景中的常见步骤，利用机器人实现自动化具有极高的实用价值。目前仅有少数市售机器人系统被开发出来，但由于种种原因它们无法满足实际使用。本文我们开发了一款紧凑型静脉穿刺机器人——VeniBot，包含四个部分、六个电机和两个成像设备。针对自动化，我们聚焦于定位部分，提出了一种基于两步学习与双任务学习的双入双出网络（Dual-In-Dual-Out network），可从近红外（NIR）图像中全自回归出合适的穿刺区域与角度。回归得到的合适穿刺区域与角度可进一步引导 VeniBot 的定位部分，这是迈向全自主静脉穿刺机器人的重要一步。在 30 名 VeniBot 采集的志愿者上的验证显示，在合适穿刺区域与角度回归上分别获得了 0.7634 的高平均 dice 系数（DSC）和 15.58{\deg} 的低角度误差，表明其未来具有广泛且实用的应用前景。
引用
@article{arxiv.2105.12951,
title = {VeniBot: Towards Autonomous Venipuncture with Automatic Puncture Area and Angle Regression from NIR Images},
author = {Xu Cao and Zijie Chen and Bolin Lai and Yuxuan Wang and Yu Chen and Zhengqing Cao and Zhilin Yang and Nanyang Ye and Junbo Zhao and Xiao-Yun Zhou and Peng Qi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.12951},
year = {2021}
}