Robotic-Assisted Needle Steering Around Anatomical Obstacles Using Notched Steerable Needles
Notice bibliographique
Résumé
Robotic-assisted needle steering can enhance the accuracy of needle-based interventions. Application of current needle steering techniques are restricted by the limited deflection curvature of needles. Here, a novel steerable needle with improved curvature is developed and used with an online motion planner to steer the needle along curved paths inside tissue. The needle is developed by carving series of small notches on the shaft of a standard needle. The notches decrease the needle flexural stiffness, allowing the needle to follow tightly curved paths with small radius of curvature. In this paper, first, a finite element model of the notched needle deflection in tissue is presented. Next, the model is used to estimate the optimal location for the notches on needle's shaft for achieving a desired curvature. Finally, an ultrasound-guided motion planner for needle steering inside tissue is developed and used to demonstrate the capability of the notched needle in achieving high curvature and maneuvering around obstacles in tissue. We simulated a clinical scenario in brachytherapy, where the target is obstructed by the pubic bone and cannot be reached using regular needles. Experimental results show that the target can be reached using the notched needle with a mean accuracy of 1.2 mm. Thus, the proposed needle enables future research on needle steering toward deeper or more difficult-to-reach targets.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».