心脏介入手术中的路径规划模仿学习

模仿学习在心脏经皮介入手术路径规划中的应用 学术背景 心脏瓣膜疾病,尤其是二尖瓣反流(mitral regurgitation, MR),是全球范围内第三大常见的心脏瓣膜疾病,尤其在老年人群中发病率较高。二尖瓣反流的特征是二尖瓣在收缩期无法完全闭合,导致血液从左心室倒流回左心房,如果不及时治疗,可能导致心力衰竭等严重并发症。传统的开胸手术虽然有效,但对患者的创伤较大,恢复时间较长。近年来,微创经皮介入手术(如经导管二尖瓣修复术,TEER)因其创伤小、恢复快等优势,逐渐成为替代传统手术的选择。然而,这类手术对操作者的手眼协调能力要求极高,学习曲线陡峭,且手术通常只能在配备专业设备的中心进行,限制了其普及。 为了应对这些挑战,研究者们开始探索如何通过自动化技术来优化这些手术,特别是如何为机器人操...

基于测地距离场的五轴连续扫描方法用于多入口内壁表面检测

基于测地距离场的五轴连续扫描方法用于多入口内壁表面检测 背景介绍 在工业应用中,多入口内壁(MEI, Multi-Entrance Inwall)表面因其复杂的拓扑结构和潜在的碰撞风险,精确检测这些表面一直是一个挑战。传统的点对点检测方法效率较低,而近年来开发的五轴连续扫描技术则显著提高了检测效率,为大面积、复杂表面的检测提供了新的可能性。然而,目前五轴连续扫描的路径规划仍然高度依赖人工干预,尤其是针对MEI表面时,由于复杂的碰撞场景和多入口结构,自动化路径生成尤为困难。为此,本文提出了一种基于测地距离场(GDF, Geodesic Distance Field)的新方法,旨在自动、高效地生成五轴连续扫描路径,解决MEI表面检测中的路径规划和碰撞规避问题。 论文来源 本论文由 Yuzhu D...

优化的共形路径规划用于复杂皮肤缺损修复的原位生物打印

优化的共形路径规划用于复杂皮肤缺损修复的原位生物打印 学术背景 皮肤作为人体最大的器官,承担着保护身体免受外界侵害的重要功能。然而,全球范围内烧伤、慢性溃疡等皮肤损伤的高发率使得有效的治疗方法需求日益增加。传统的组织工程和三维(3D)生物打印技术虽然显示出一定的潜力,但在处理多样化的皮肤损伤时仍面临诸多挑战,特别是在打印支架的植入过程中存在污染或组织损伤的风险。原位生物打印(in situ bioprinting)作为一种新兴技术,直接在损伤部位沉积生物墨水,避免了传统“打印-植入”两步策略的潜在风险,并显示出优越的治疗效果。然而,如何在原位生物打印过程中保持打印的保真度,特别是在模型分层和路径规划方面,仍然是一个关键挑战。 论文来源 这篇论文由Wenxiang Zhao、Chuxiong ...