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ICRA 2018 | 机器人:我不是药神,我只是医生的小帮手

导语:人工智能在医学的每一步,都是人类生存质量提升的一大步。

雷锋网按:这里是,雷锋字幕组编译的 ICRA 2018 系列,带你了解机器人与自动化领域的最新研究成果。

原标题:Kinematic Design Optimization of a Parallel Surgical Robot to Maximize Anatomical Visibility Via Mot

翻译 | 夏利鹏    整理 | MY

字幕组君最近看了场悲伤的电影,由程勇“印度仿制药”一案改编而成的电影,《我不是药神》。

故事被设定在2003年,得了绝症的病人买不起昂贵的正版药,于是原本只是神油店老板的程勇去印度购买便宜仿制药“格列宁”。“穷人吃不起药”、“穷人看不起病”,电影以近乎真实的手法拍摄出患者生活里最细微末节里的绝望,都这样了,谁还在乎是正版药还是仿制药?生命在某种意义上是被标价的。

但其实药厂也是花费了过亿的研发成本才有了能救命的药,电影最后的庭审镜头里也说到了:救了患者生命的还是正版药的配方。

研发成本的高昂带来显著的疗效,但如何降低成本,让每一位患者都能吃得起药看得起病,我们都还在路上。 

为了能进一步优化对病人病情诊断的准确性,本期带来的论文设计优化了连续可重构无切口手术并联机器人(又称为 CRISP 机器人)的运动学设计参数,使得在提前设定好参数的情况下,医生可以通过贴片相机来可视化病人体内的结构情况。这就大大降低了医生判断的不准确性和病人做医疗检查所需承受的痛苦。

ICRA 2018 | 机器人:我不是药神,我只是医生的小帮手

但是当前机器人在体内可能受限于障碍而无法移动,为了优化这个设计,这项研究利用了全局优化算法自适应模拟退火,又称为 ASA 。ASA 迭代地采样设定区域的设计,并且评估他们的质量以实现在全局最优的设计中收敛。这项设计会随着时间的流逝而完善。

ICRA 2018 | 机器人:我不是药神,我只是医生的小帮手

除了 ASA ,该研究还利用了一个基于抽样方法的运动规划器,从而实现对CRISP机器人运动设计参数的优化。我们想到可以通过无碰撞运动来可视化骨骼,并设计了两个场景来验证这一想法。

ICRA 2018 | 机器人:我不是药神,我只是医生的小帮手

在第一个场景中,研究人员选择了带有柱面障碍物的椭球体,第二个场景是可视化胸腔积液内部表面的情况。

ICRA 2018 | 机器人:我不是药神,我只是医生的小帮手

结果证明,这项研究从可视化一部分的骨骼,到能够可视化大百分比的相关骨骼区。


原视频链接:https://www.youtube.com/watch?v=9rpkkPZkhxQ&t=12s

ICRA 2018 | 机器人:我不是药神,我只是医生的小帮手

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