Robot-assisted Active Catheter Insertion: Algorithms and Experiments
Notice bibliographique
Résumé
Angioplasty is a frequently performed clinical procedure in which a catheter is inserted into a blood vessel under image guidance to open narrowed or blocked arteries and to allow normal blood flow to resume. This paper is concerned with the development of algorithms for a robot-assisted method for a more accurate, safer and more reliable approach for catheter insertion that can reduce the potential for injury to patients and radiation exposure or discomfort to clinicians. A force control algorithm is presented for a robot to control the force of insertion of a catheter and prevent the catheter from buckling or “bunching up” during insertion. In addition, the paper also describes a master—slave control strategy to precisely control the bending angle of the tip of an active catheter instrumented with Shape Memory Alloy (SMA) actuators. A novel model for SMAs and a robust H ∞ loop-shaping controller have been implemented to guarantee robust performance of the active catheter. The algorithms for catheter insertion developed in this paper may help to prevent damage to the epithelial cells of an artery and enable easier guidance of the catheter into appropriate branches. In addition, a robotics-based approach could make it possible for a clinician to remotely perform the insertion of the active catheter from a safe and comfortable environment, thereby reducing exposure to harmful X-ray radiation. Experimental results are presented to illustrate the performance of the algorithms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».