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Accès ouvert déclaré 2025 article

In Vivo Demonstration of Deep Learning-Based Photoacoustic Visual Servoing System

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Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

OBJECTIVE: To develop the first known deep learning-based photoacoustic visual servoing system utilizing point source localization and hybrid position-force control to track catheter tips in three dimensions in real-time. METHODS: We integrated either object detection or instance segmentation-based localization with hybrid position-force control to create our novel system. Cardiac catheter tips were then tracked across distances of 40 mm in a plastisol phantom and 25-64 mm in an in vivo swine in real-time in nine visual servoing trials total. RESULTS: Object detection-based localization identified the cardiac catheter tip in 88.0-91.7% and 66.7-70.4% of phantom and in vivo channel data frames, respectively. Instance segmentation detection rates ranged 86.4-100.0% in vivo. These catheter tips were tracked with errors as low as 0.5 mm in phantom trials and 0.8 mm in the in vivo trials. The mean inference times were $\geq$ 145.3 ms and $\geq$ 516.3 ms with object detection-based and instance segmentation-based point source localization, respectively. The hybrid position-force control system enabled contact with the imaging surface during $\geq$99.43% of each visual servoing trial. CONCLUSION: Our novel deep learning-based photoacoustic visual servoing system was successfully demonstrated. Object detection-based localization operated with inference times that are more suitable for real-time implementations while instance segmentation had lower tracking errors. SIGNIFICANCE: After implementing suggested optimization modifications, our novel system has the potential to track catheter tips, needle tips, and other surgical tool tips in real-time during surgical and interventional procedures.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
In Vivo Demonstration of Deep Learning-Based Photoacoustic Visual Servoing System
Date Crossref
01/01/2026
Éditeur
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Photoacoustic and Ultrasonic ImagingSoft Robotics and ApplicationsAdvanced Radiotherapy Techniques

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