Ang Robotic-assisted surgery ay naging isang batong - panulok ng modernong medisina, na nagpapangyari sa mga siruhano na magsagawa ng masalimuot na mga pamamaraan na may mas mahusay na presipitasyon, pakikibagay, at kontrol. Gayunman, gaya ng anumang masalimuot na sistemang elektromechanical, ang mga sistemang robotiko na ginagamit sa operasyon ay madaling tablan ng teknikal na mga kabiguan na maaaring makagambala sa mga operasyon, makipagkompromiso ng kaligtasan ng pasyente, at makapagdulot ng mga kabiguan bago pa man mangyari ang mga ito, mabawasan ang mga kakayahan ng makina at ang mga resulta ng operasyon sa hinaharap, anupat mas marami pang mga prosesong ginagamit, mas marami pang mga bagong proseso upang malaman ang mga proseso, at mas maraming impormasyon, at mas maraming impormasyong kailangan pang impormasyon, at mas madaling matuklasan ang mga proseso sa pag - isipan, at mas maraming impormasyon sa mga prosesong ginagamit sa pag - gulang.

Ang Kasalimuutan at Pagkabigo ng Makabagong Sistema ng mga Robot sa Pag - opera

Ang mga platform na robot na surgical platforms na gaya ng da Vinci Sural System, Mazor X para sa mga pamamaraan sa gulugod, at ang sistemang ROSA para sa neurosurgery troughcombine mekanikal na mga braso, mga end effector, kamera, control consolections, at software na dapat gumana sa perpektong synchrony. Kahit ang maliliit na paglihis sa mga indibidwal na joinder, motor torque, o reflusionor reaction ay maaaring humantong sa mga pagkakamali sa posisyon o di - inaasahang mga mosyon.

  • Mga fault ng Hardware: pagkapagod ng kable, kambiyo, paanod ng sensor, at burnout ng motor.
  • Mga glitche ng Software: mga timeout ng komunikasyon, mga pagkakamali ng estadong calcanmachine, o mga latency roke.
  • Environmental interses: elektromagnetikong ingay o static discharge na umaapekto sa sensitibong elektroniko.
  • [User errors: Maling pagdikit ng instrumento o pagkakamali sa calibration na pinatindi ng pagiging sensitibo ng mga robotificers.

Ayon sa FDAisons Manufacturer and User Facility Devacility Devacy Experience (MAUDE) database, ang mga ulat ng mga pagkabigo ng robot na sistema ng operasyon ay dumami habang lumalaki ang pag-aampon.Habang maraming insidente ang maliit, ang isang subset ay humahantong sa pag-aaasal na pag-aaaasal, pinsala, o matagal na operasyon.Ang mga pangyayaring ito ay nagbibigay diin sa pangangailangan para sa propektibong intentrasyon na reistentibo lamang.

Mga Pundasyon ng Makina na Natututo Para sa Pag - iingat ng mga Propesyunal sa mga Robot sa Pag - opera

Ang paghula sa pangangalaga (PdM) ay nag - aalis ng makasaysayan at tunay na impormasyon sa panahon ng numero upang hulaan kung kailan malamang na mabigo ang isang sangkap. Ang mga pamamaraan sa pagkatuto sa makina ay lalo nang angkop sa sakop na ito sapagkat maaari nilang matutuhan ang masalimuot, di - masalimuot na mga kaugnayan mula sa maraming daloy ng sensor na multi - analogo nang hindi nangangailangan ng malinaw na pisikal na mga modelo.

  • [Joint[level telemetry: posisyon, streets, agos, torque, at temperatura na nasiksik sa daan-daang hertz.
  • Mga trosong pang-System:[[[[kailangan ng sanggunian] Mga timestamp, code ng pagkakamali, at mga resource useration (CPU, memory, network).
  • Vibration and akustikal lagda: high calfrequency acceletrometers on robotic arms stitled with with o integrated dispensations.
  • [Talaksan: Ang malalim na pag-aaral na inilalapat sa endoscopic o sa itaas na video ay maaaring matukoy ang mga visual analoge tulad ng mga maluwag na kable o kakaibang kasangkapang trajectories.

Tatlong pamilya ng makinang nag-aaral ng algorithms ang malawakang ginagamit sa kontekstong ito:

Mga Modelong May Kinalaman sa Instansiya

Ang mga autoencoder, isang venoclass ay sumusuporta sa mga vector machine, at ang mga kagubatan ay natututo ng isang modelo ng ⁇ normal ⁇ sa loob ng daan - daang oras ng di - pantay na operasyon.Kapag ang isang bagong obserbasyon ay lubhang lumihis mula sa pinag - aralang multimediate, isang babala ang nagsisimula.

Mga Prepektura ng Oras na Inihula

Sa paghahambing ng mga inaasahang halaga sa aktuwal na pagbasa, maaaring mapansin ng sistema ang pagkasira ng gawain na nangyayari sa loob ng mga oras o araw na gaya ng unti - unting pagtaas ng temperatura ng makina dahil sa pag - unlad ng mga alikabok sa mga tagahanga.

Pag - uuri at Regressiyon Para Manatiling Kapaki - pakinabang na Buhay

Kapag may mga impormasyong hindi nai - adjust (mula sa mga pagsusulit o rekord sa paglilingkod), tinataya ng mga nangangasiwang modelo na nananatili silang kapaki - pakinabang na buhay (RUL) sa loob ng maraming oras o siklo.

Napuputol ang Real-World Implementations at Pananaliksik

Inihulang Pagkabigo sa mga Sistema ng da Vinci

Ang mga mananaliksik sa University of Luxembourg at sa mga ospital na nagtutulungan ay nag - iinterno ng mga sistemang da Vinci Si na may karagdagang sensor at nagpatupad ng isang tunay na sistema ng pag - alam sa oras ng pag - iisyu ng maraming oras mula sa pinagsamang mga administrador at mga torque, isang LSTM autoencoder ang nakagagawa ng 94% na prekwensiya sa paghula ng mga kabiguan hanggang 30 segundo bago nila itigil ang isang pamamaraan. Ang sistema ay tumatakbo bilang isang katulad na monitor, na nagbibigay ng isang tusong babala sa pangkat ng operasyon nang hindi nanghihimasok sa pangunahing kontrol ng mga robot.

Naalis ang Maling Rikonosi Dahil sa Pag - aalis ng Bibrasyon Para sa mga Armas na Pang - Instrumento

Isang pag - aaral na inilathala sa [IEE Transactions on Medical Robotics and Bionics (]]2019) ay gumamit ng isang convolutional neural network sa pag - ikot ng mga spectrogram na tinipon mula sa mga galangan ng isang kinaugaliang robot.

Ang Madaling Pagkontrol sa Pag - aayos ng Ibabang mga Degradasyon

Sa halip na hulaan ang mga kabiguan, sinusuri ng ilang pananaliksik ang paggamit ng karagdagang pagkatuto (RL) upang ibagay ang mga robot na tagakontrol ng mga parameter bilang tugon sa tusong mekanikal na gamit na dahil sa paggamit ng timón, anupat dinaragdagan ang torque na pakinabang upang makabawi sa bahagyang maluwag na sinturon. Ang gayong pag - aayos ay nagpapanatili ng katumpakan sa pag - oopera bilang mga sangkap, anupat ipinagpapaliban ang punto kung saan ang pagpapalit ay kinakailangan.

Mga Hamon sa Paglilipat ng mga Makina sa Pag - aaral sa Pagbigo

Sa kabila ng magandang resulta, mahirap pa ring gawin ang paggamit ng ML endropending maintenance sa mga buháy na lugar ng pag - oopera:

Katangian at Pag - aalsa ng Data

Ang mga pangyayaring pagkabigo ay bihira, at ang wastong pag-uuri sa mga ito ay ang labor phystintensive. Karamihan ng mga ospital ay hindi nagtitipon ng mataas na telemetriya sa pamamagitan ng default, at ang mga umiiral na troso ay kadalasang hindi kumpleto o maingay.[kailangan ng sanggunian] Ang pag-aaral ng datos at paglipat mula sa mga regulatorasyon ng Medical Instrucation (AMI)[T) Ang FDA at ang [T:0] Ang pag-aproduksiyon para sa pag-unlad ng mga instruklusibo ng Medical Instruksyon (AMI)[T)[T:1 ay kinakailangan para sa mga panuntunan para sa postgmackupportation na maaaring makatulong sa mga impormasyong pang-edroeksyon ng mga impormasyong pang-ed.

Mga Hadlang sa Regulyo at Kaligtasan

Anumang hulang algorithm na nakaiimpluwensiya sa klinikal na workflowives isang kasangkapang pangsuporta o isang automated easy mechanical role ⁇ ikei ⁇ is itinuturing na isang software bilang isang medikal na aparato (SaMD) at nangangailangan ng mahigpit na harmonya. Ang FDA ay umaasa ng katibayan ng klinikal na pakinabang, hindi lamang ang teknikal na katumpakan.[ang pagpapatunay na ang isang hula ay pinaliliit ng mababang pwersa ng mababang pwersa ng malubhang pagkabigo.

Nag - uumapaw sa Pandarayuhan ang Pagtitiwala at Trabaho ng Siruhano

Ang mga siruhano at mga tauhan sa operating room ay nangangailangan ng malinaw, hindi naihihiwalay na mga visualization ng mga robotific na kalagayan ng kalusugan. Ang maling mga positibo ay sumisira ng tiwala; ang maling mga negatibo ay maaaring maging kapaha - pahamak. Ang pagdisenyo ng isang interface na nagbababala sa ⁇ u ⁇ maintensiya na inirerekomenda pagkatapos ng kasalukuyang mga ⁇ case ⁇ laban sa ⁇ stop surgery ay nangangailangan ng maingat na human calculation offictors.Ang paggawa ng pagsasanib ay nangangahulugan din na ang sistemang ML ay hindi dapat magdagdag ng huli sa obncy sa obsesic control loopic control EXTantexist na nakakamit na nakakamit ng hiwalay na ⁇ kadalasan.

Mga Tagubilin sa Hinaharap: Matalino, Nag - iisa sa Pag - aayos ng mga Robot sa Pag - opera

Pag - aalis ng Edge at Pag - aalis ng Dekorasyon

Ang mga modelo ng nagpapatakbong ML sa mga robot na sariling mga processor na nakapaloob ay nagbabawas ng latency at nag-aalis ng pag-asa sa network ng ospital na connectivity. ang bagong sistema na calmon calcop ay nagdidisenyo ng mga neural processing unit (NPUs) na magaang na anamally detector sa tunay na panahon. Ang kalakarang ito ay magpapangyari sa sa sa sa saradong pagsubaybay ng kalusugan na walang hiwalay na kariton ng computer, na pinasisimple ang pag-aampon sa mga umiiral na mga operating room.

Muling Pagpapatupad sa Pag - aaral Para sa Tunay na Kagampan

Gaya ng tinalakay kanina, ang RL ay nangangako ng isang pagbabago sa kakayahang mangalaga na nagpapanatili sa kaligtasan kahit na minamaliit ng mga hardware. Ang trabaho sa hinaharap ay naglalayong sanayin ang mga patakaran na sabay - sabay na binabago ang katumpakan ng operasyon at ang bahagi nito ay ang haba ng buhay na ginagawang mga piyesang ⁇ isensiya ang mga piyesa at binabago ang pagkilos nito nang hindi nangangailangan ng maliwanag na kabiguan.

Pinag - aralan at Ibinabahagi ang Impormasyong Pangkalusugan

Ang mga regulasyong pribado ay kadalasang pumipigil sa pagsasama ng mga datos na pang-opera mula sa maramihang mga ospital. hinggil sa pagkatutong pang-edukasyon, ang mga modelong sinanay sa ibayo ng mga institusyon nang hindi nadadala ang mga hilaw na datos. Ang konsort Robotics sa Operasyon ay ang paggalugad sa pamamaraang ito upang makagawa ng mga modelong pang-prediksiyon na pangkalahatang lampas pa sa isang site. Pinagsama sa pamantayang mga format ng telemetry, ito ay maaaring mapabilis ang madaling pagkuha ng mga modelong pang-estrukwensiya.

Pagsasaayos

Ang pagkatuto sa makina ay nagbibigay ng isang malakas na paraan upang matuklasan ang mga gastropiand kahit na ang mga larawan sa robot na operasyon, kumikilos mula sa reaktibong problema na pumuputok tungo sa proactive maintenance at maibabagay na kontrol. Sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga sensor sapa, mga troso, at impormasyon sa video, maaaring asahan ng mga modelong ML ang mga bahagi na isinusuot, anupat nahahalata ang mga problemang epekto nito sa mga sandali bago ito makapinsala, at makapagdisenyo ng mga robot upang mapanatili ang pagsasagawa. Ang tunay na mga pag - aaral sa mga sistema ng robot ay nagpakita ng mataas na kawastuan sa mga kabiguan sa paghula, ngunit ang klinika ay nagiging mas malapit sa prosesong pang - isipan, at ang prosesong ginagamitan, pag - aaral sa pamamagitan ng pagsusuri, pag - aaral sa pamamagitan ng pagsusuri, pag - aaral sa pamamagitan ng pagsusuri, pag - aaral sa pamamagitan ng computer.