Dyck, Michael und Weld, Alistair und Klodmann, Julian und Kirst, Alexander und Dixon, Luke und Anichini, Giulio und Camp, Sophie und Albu-Schäffer, Alin Olimpiu und Giannarou, Stamatia (2024) Towards Safe and Collaborative Robotic Ultrasound Tissue Scanning in Neurosurgery. IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers. doi: 10.1109/TMRB.2024.3349626. ISSN 2576-3202.
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Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/10380793
Kurzfassung
Intraoperative ultrasound imaging is used to facilitate safe brain tumour resection. However, due to challenges with image interpretation and the physical scanning, this tool has yet to achieve widespread adoption in neurosurgery. In this paper, we introduce the components and workflow of a novel, versatile robotic platform for intraoperative ultrasound tissue scanning in neurosurgery. An RGB-D camera attached to the robotic arm allows for automatic object localisation with ArUco markers, and 3D surface reconstruction as a triangular mesh using the ImFusion Suite software solution. Impedance controlled guidance of the US probe along arbitrary surfaces, represented as a mesh, enables collaborative US scanning, i.e., autonomous, teleoperated and hands-on guided data acquisition. A preliminary experiment evaluates the suitability of the conceptual workflow and system components for probe landing on a custom-made soft-tissue phantom. Further assessment in future experiments will be necessary to prove the effectiveness of the presented platform.
elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/201819/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Towards Safe and Collaborative Robotic Ultrasound Tissue Scanning in Neurosurgery | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 4 Januar 2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1109/TMRB.2024.3349626 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Name der Reihe: | Special Issue - Hamlyn Symposium 2022: MedTech Reimagined | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2576-3202 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | Medical Robotics, Intraoperative Ultrasound, Medical Imaging, Impedance Control, Neurosurgery | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Robotik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | R RO - Robotik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Medizinische Assistenzsysteme [RO] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Oberpfaffenhofen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Dyck, Michael | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 17 Jan 2024 12:45 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 17 Jan 2024 12:45 |
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