Autonomous soft-tissue cancer surgery has been limited to interventions on organ surfaces, because current systems cannot perceive and adapt to anatomy once it deforms or is cut. We introduce the first vision-guided autonomous system capable of performing complete tumor resections for partial nephrectomy. Our system integrates conditional occupancy networks, trained entirely in a physics-based simulation, that infer full 3-D anatomy (tumor, margin tissue, and kidney) from single-view partial point clouds. These occupancy networks maintain intraoperative tracking even as tissue is cut and deformed, enabling adaptive planning and execution. The surgical platform combines a depth camera for capturing surface point clouds, dual robotic arms for electrosurgical cutting and vacuum-based tissue manipulation, and an autonomous control strategy for tumor resection. In patient-derived hydrogel phantoms under an open partial nephrectomy setting, the robot performed eight consecutive autonomous tumor resections comprising 77 electrosurgical cuts, with all cuts achieving negative surgical margins and 1.61 $\pm$ 0.48 mm mean absolute margin error. This work demonstrates, for the first time, a foundation for supervised autonomous closed-loop, imaging-driven, margin-negative tumor removal in phantoms.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

综述 | Self-Evolving Coding Agents:自进化编程智能体
[ICML2022] NeuroFluid: 流体仿真的人工智能新范式
专知会员服务
28+阅读 · 2022年6月8日
【NeurIPS 2020】核基渐进蒸馏加法器神经网络
专知
13+阅读 · 2020年10月19日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
自动机器学习(AutoML)最新综述
PaperWeekly
34+阅读 · 2018年11月7日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 9月9日
VIP会员
相关主题
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
4+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员