論文の概要: Comparative Analysis of Autonomous Robotic and Manual Techniques for Ultrasonic Sacral Osteotomy: A Preliminary Study
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.04076v1
- Date: Tue, 03 Feb 2026 23:25:58 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:41.154634
- Title: Comparative Analysis of Autonomous Robotic and Manual Techniques for Ultrasonic Sacral Osteotomy: A Preliminary Study
- Title(参考訳): 超音波仙骨骨切り術における自律ロボットと手技の比較 : 予備的検討
- Authors: Daniyal Maroufi, Yash Kulkarni, Justin E. Bird, Jeffrey H. Siewerdsen, Farshid Alambeigi,
- Abstract要約: 光トラッキングシステムによって誘導される超音波骨組織とロボットマニピュレータを統合する自律型ロボットシステムを提案する。
RUSOシステムはサブミリ軌跡精度(0.11mmRMSE)を達成した
一方、RUSOシステムは正確な深度制御(8.1mm)を維持していた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.238054174374796
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: In this paper, we introduce an autonomous Ultrasonic Sacral Osteotomy (USO) robotic system that integrates an ultrasonic osteotome with a seven-degree-of-freedom (DoF) robotic manipulator guided by an optical tracking system. To assess multi-directional control along both the surface trajectory and cutting depth of this system, we conducted quantitative comparisons between manual USO (MUSO) and robotic USO (RUSO) in Sawbones phantoms under identical osteotomy conditions. The RUSO system achieved sub-millimeter trajectory accuracy (0.11 mm RMSE), an order of magnitude improvement over MUSO (1.10 mm RMSE). Moreover, MUSO trials showed substantial over-penetration (16.0 mm achieved vs. 8.0 mm target), whereas the RUSO system maintained precise depth control (8.1 mm). These results demonstrate that robotic procedures can effectively overcome the critical limitations of manual osteotomy, establishing a foundation for safer and more precise sacral resections.
- Abstract(参考訳): 本稿では,超音波骨切り術と7自由度ロボットマニピュレータを組み合わせた自律型超音波骨切り術(USO)システムを提案する。
本システムの表面軌跡と切削深度の両方に沿った多方向制御を評価するため,同一骨切り条件下でのSawbones phantomsにおいて,手動USO(MUSO)とロボットUSO(RUSO)の定量的比較を行った。
RUSOシステムはMUSO (1.10 mm RMSE) よりも大幅に改良されたサブミリ軌道精度 (0.11 mm RMSE) を達成した。
さらにMUSO試験では、16.0mmが目標に対して8.0mmが達成され、RUSOシステムは正確な深度制御(8.1mm)を維持した。
これらの結果から,手指骨切り術の限界を効果的に克服し,より安全かつ高精度な仙骨切除術の基盤を確立できることが示唆された。
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