Automatic Robotic-Assisted Diffuse Reflectance Spectroscopy Scanning System

要約

びまん性反射率分光法（DRS）は、腫瘍検出について臨床的に評価されており、癌組織の完全な除去を確保するための組織組成評価のための確立された光学技術です。
ポイントごとの評価には多くの潜在的なアプリケーションがありますが、自動化された大型エリアスキャンを組み込むことで、より高い一貫性で全体的な組織サンプリングが可能になります。
ハイブリッド視覚サーボ制御で自律DRSスキャンを促進するためのロボットシステムを提案します。
特別に設計された高さ補償モジュールにより、正確な接触条件制御が可能になります。
評価結果は、システムがスキャンコマンドを正確に実行し、一貫したDRSスペクトルを取得できることを示しています。
提案されたシステムを手術に統合することは、自律的な術中DRS組織評価の基礎となり、高い信頼性と再現性を備えています。
これにより、臨床診療で完全な腫瘍除去を確保しながら、外科医による手動スキャンの必要性が減少する可能性があります。

要約(オリジナル)

Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS) is a well-established optical technique for tissue composition assessment which has been clinically evaluated for tumour detection to ensure the complete removal of cancerous tissue. While point-wise assessment has many potential applications, incorporating automated large-area scanning would enable holistic tissue sampling with higher consistency. We propose a robotic system to facilitate autonomous DRS scanning with hybrid visual servoing control. A specially designed height compensation module enables precise contact condition control. The evaluation results show that the system can accurately execute the scanning command and acquire consistent DRS spectra with comparable results to the manual collection, which is the current gold standard protocol. Integrating the proposed system into surgery lays the groundwork for autonomous intra-operative DRS tissue assessment with high reliability and repeatability. This could reduce the need for manual scanning by the surgeon while ensuring complete tumor removal in clinical practice.

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