論文の概要: Autonomous Catheterization with Open-source Simulator and Expert Trajectory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.09059v2
• Date: Sat, 20 Jan 2024 04:09:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-23 19:05:42.841400
• Title: Autonomous Catheterization with Open-source Simulator and Expert Trajectory
• Title（参考訳）: オープンソースシミュレータとエキスパート軌道を用いた自律カテーテル化
• Authors: Tudor Jianu, Baoru Huang, Tuan Vo, Minh Nhat Vu, Jingxuan Kang, Hoan Nguyen, Olatunji Omisore, Pierre Berthet-Rayne, Sebastiano Fichera, Anh Nguyen
• Abstract要約: CathSimは、血管内介入のための初のオープンソースシミュレータである。 実ロボットに対してCathSimを検証し,本シミュレータが実ロボットの動作を模倣できることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.641939334725708
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Endovascular robots have been actively developed in both academia and industry. However, progress toward autonomous catheterization is often hampered by the widespread use of closed-source simulators and physical phantoms. Additionally, the acquisition of large-scale datasets for training machine learning algorithms with endovascular robots is usually infeasible due to expensive medical procedures. In this chapter, we introduce CathSim, the first open-source simulator for endovascular intervention to address these limitations. CathSim emphasizes real-time performance to enable rapid development and testing of learning algorithms. We validate CathSim against the real robot and show that our simulator can successfully mimic the behavior of the real robot. Based on CathSim, we develop a multimodal expert navigation network and demonstrate its effectiveness in downstream endovascular navigation tasks. The intensive experimental results suggest that CathSim has the potential to significantly accelerate research in the autonomous catheterization field. Our project is publicly available at https://github.com/airvlab/cathsim.
• Abstract（参考訳）: 血管内ロボットは学術と産業の両方で活発に開発されている。 しかし, 自動カテーテル化への進歩は, クローズドソースシミュレータや物理ファントムの普及によって妨げられることが多い。 さらに、機械学習アルゴリズムを血管内ロボットで訓練するための大規模データセットの取得は、通常、高価な医療手順のために実現不可能である。 本章では,これらの制限に対処する世界初の血管内介入シミュレータであるCathSimを紹介する。 CathSimはリアルタイムのパフォーマンスを強調し、学習アルゴリズムの迅速な開発とテストを可能にする。 実ロボットに対してCathSimを検証し,本シミュレータが実ロボットの動作を模倣できることを示す。 CathSimをベースとして,マルチモーダル・エキスパートナビゲーションネットワークを開発し,下流血管ナビゲーションタスクの有効性を実証する。 集中的な実験結果は、CathSimが自律カテーテル分野の研究を著しく加速する可能性を示唆している。 私たちのプロジェクトはhttps://github.com/airvlab/cathsimで公開されています。

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