経尿道的前立腺正中葉核出術のための監督付き自律切除・牽引フレームワーク
A Supervised Autonomous Resection and Retraction Framework for Transurethral Enucleation of the Prostatic Median Lobe
二本腕の同心管ロボットを用い、CT画像から切除計画を自動生成し、学習ベースの牽引ネットワークと連携して前立腺ファントムの正中葉を97.1%自律切除するシステムを実現した。
詳しい要約
1. どんなもの？
2. 先行研究と比べてどこがすごい？
3. 技術・手法の肝は？
4. どうやって有効だと検証した？
5. 議論はある？
6. 次に読むべき論文は？
※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。
著者: Mariana Smith, Tanner Watts, Susheela Sharma Stern, Brendan Burkhart, Hao Li, Alejandro O. Chara, Nithesh Kumar, James Ferguson, Ayberk Acar, Jesse F. d'Almeida, Lauren Branscombe, Lauren Shepard, Ahmed Ghazi, Ipek Oguz, Jie Ying Wu, Robert J. Webster, Axel Krieger, Alan Kuntz
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Concentric tube robots (CTRs) offer dexterous motion at millimeter scales, enabling minimally invasive procedures through natural orifices. This work presents a coordinated model-based resection planner and learning-based retraction network that work together to enable semi-autonomous tissue resection using a dual-arm transurethral concentric tube robot (the Virtuoso). The resection planner operates directly on segmented CT volumes of prostate phantoms, automatically generating tool trajectories for a three-phase median lobe resection workflow: left/median trough resection, right/median trough resection, and median blunt dissection. The retraction network, PushCVAE, trained on surgeon demonstrations, generates retractions according to the procedural phase. The procedure is executed under Level-3 (supervised) autonomy on a prostate phantom composed of hydrogel materials that replicate the mechanical and cutting properties of tissue. As a feasibility study, we demonstrate that our combined autonomous system achieves a 97.1% resection of the targeted volume of the median lobe. Our study establishes a foundation for image-guided autonomy in transurethral robotic surgery and represents a first step toward fully automated minimally-invasive prostate enucleation.
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