清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Artificial Intelligence for context-aware surgical guidance in complex robot-assisted oncological procedures: An exploratory feasibility study

人工智能 分割 计算机科学 背景(考古学) 计算机视觉 解剖(医学) 机器人 模式识别(心理学) 图像分割 交叉口(航空) 医学 外科 地图学 生物 古生物学 地理
作者
Fiona R. Kolbinger,Sebastian Bodenstedt,Matthias Carstens,Stefan Leger,Stefanie Krell,Franziska M. Rinner,Thomas P. Nielen,Johanna Kirchberg,Johannes Fritzmann,Jürgen Weitz,Marius Distler,Stefanie Speidel
出处
期刊:Ejso [Elsevier BV]
卷期号:50 (12): 106996-106996 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.ejso.2023.106996
摘要

Complex oncological procedures pose various surgical challenges including dissection in distinct tissue planes and preservation of vulnerable anatomical structures throughout different surgical phases. In rectal surgery, violation of dissection planes increases the risk of local recurrence and autonomous nerve damage resulting in incontinence and sexual dysfunction. This work explores the feasibility of phase recognition and target structure segmentation in robot-assisted rectal resection (RARR) using machine learning.A total of 57 RARR were recorded and subsets of these were annotated with respect to surgical phases and exact locations of target structures (anatomical structures, tissue types, static structures, and dissection areas). For surgical phase recognition, three machine learning models were trained: LSTM, MSTCN, and Trans-SVNet. Based on pixel-wise annotations of target structures in 9037 images, individual segmentation models based on DeepLabv3 were trained. Model performance was evaluated using F1 score, Intersection-over-Union (IoU), accuracy, precision, recall, and specificity.The best results for phase recognition were achieved with the MSTCN model (F1 score: 0.82 ± 0.01, accuracy: 0.84 ± 0.03). Mean IoUs for target structure segmentation ranged from 0.14 ± 0.22 to 0.80 ± 0.14 for organs and tissue types and from 0.11 ± 0.11 to 0.44 ± 0.30 for dissection areas. Image quality, distorting factors (i.e. blood, smoke), and technical challenges (i.e. lack of depth perception) considerably impacted segmentation performance.Machine learning-based phase recognition and segmentation of selected target structures are feasible in RARR. In the future, such functionalities could be integrated into a context-aware surgical guidance system for rectal surgery.
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
18秒前
疯狂的凡梦完成签到 ,获得积分10
19秒前
马仔猴完成签到 ,获得积分10
27秒前
研友_LpvQlZ完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
31秒前
粒子发布了新的文献求助10
37秒前
mirutio发布了新的文献求助10
37秒前
sa完成签到 ,获得积分10
38秒前
小田完成签到 ,获得积分10
52秒前
57秒前
栀蓝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
迅速的念芹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
yindi1991完成签到 ,获得积分10
1分钟前
CJY完成签到 ,获得积分10
1分钟前
做实验的猫完成签到,获得积分0
1分钟前
小凡凡0626发布了新的文献求助10
2分钟前
852应助quit123采纳,获得10
2分钟前
ljh024完成签到,获得积分10
2分钟前
诸葛平卉完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
LYL完成签到,获得积分10
2分钟前
1437594843完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研通AI6.3应助薛建伟采纳,获得50
2分钟前
quit123发布了新的文献求助10
2分钟前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
Oracle应助科研通管家采纳,获得100
2分钟前
3分钟前
冰冰完成签到,获得积分10
3分钟前
斯文败类应助粒子采纳,获得10
3分钟前
薛建伟完成签到,获得积分10
3分钟前
薛建伟发布了新的文献求助50
3分钟前
独特的忆彤完成签到 ,获得积分0
3分钟前
千帆破浪完成签到 ,获得积分10
3分钟前
rjy完成签到 ,获得积分10
3分钟前
4分钟前
研友_VZG7GZ应助senli2018采纳,获得10
4分钟前
粒子发布了新的文献求助10
4分钟前
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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Understanding Acculturation: The Process of Cultural Adjustment as Applied to International Migration 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7370549
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8978126
关于积分的说明 19087272
捐赠科研通 7012836
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224959
关于科研通互助平台的介绍 2388544
邀请新用户注册赠送积分活动 2205648