Autonomous Magnetic Navigation Framework for Active Wireless Capsule Endoscopy Inspired by Conventional Colonoscopy Procedures

胶囊内镜 计算机科学 计算机视觉 胶囊 无线 人工智能 弹道 实时计算 模拟 医学 放射科 天文 植物 电信 生物 物理
作者
Yangxin Xu,Keyu Li,Ziqi Zhao,Max Q.‐H. Meng
出处
期刊:IEEE robotics and automation letters 卷期号:7 (2): 1729-1736 被引量:20
标识
DOI:10.1109/lra.2022.3141378
摘要

In recent years, simultaneous magnetic actuation and localization (SMAL) for active wireless capsule endoscopy (WCE) has been intensively studied to improve the efficiency and accuracy of gastrointestinal (GI) examination using WCE. In this letter, we draw inspiration from the conventional colonoscopy procedures and propose an autonomous navigation framework for active WCE based on SMAL technologies, in order to realize efficient and accurate navigation of a robotic capsule endoscope in unknown tubular environments (e.g., intestines) with minimal user effort. First, the capsule is actuated to explore the unknown tubular environment using an automatic propulsion algorithm, and a viable path to represent the environment is generated. Then, the capsule is navigated towards any user-selected point on the trajectory using a trajectory following algorithm, to allow accurate and repeated inspections of suspicious lesions. We implement the navigation framework on a robotic system incorporated with advanced SMAL algorithms, and validate it in the navigation experiments in various tubular environments including phantoms and ex-vivo pig colons. Our results demonstrate that the proposed framework can effectively navigate the capsule in unknown, complex tubular environments with a satisfactory accuracy, repeatability and efficiency.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
和璨完成签到,获得积分10
刚刚
英勇皮卡丘完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
forever蛋蛋发布了新的文献求助10
2秒前
发一篇sci发布了新的文献求助10
2秒前
zxl完成签到,获得积分10
2秒前
烟花应助J1an采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
丘比特应助故意的以旋采纳,获得10
3秒前
3秒前
Rryang完成签到,获得积分10
3秒前
meng123发布了新的文献求助20
4秒前
高兴象完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
老实新筠发布了新的文献求助10
5秒前
张俊伟发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
hyxiaoren发布了新的文献求助30
7秒前
7秒前
稳重的傲芙完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
华仔应助风雪采纳,获得10
8秒前
向北发布了新的文献求助20
8秒前
JoySue发布了新的文献求助10
8秒前
上上签完成签到,获得积分10
9秒前
woodword发布了新的文献求助10
9秒前
发一篇sci完成签到,获得积分10
9秒前
阔达的扬完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Enoch发布了新的文献求助10
9秒前
唐新惠发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
乐乐应助逗逗采纳,获得10
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
The Graphene Handbook (2019 Edition) 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6532836
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8325843
关于积分的说明 17831269
捐赠科研通 5634110
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2933548
邀请新用户注册赠送积分活动 1909880
关于科研通互助平台的介绍 1768819