Flexible endoscopes for colonoscopy present several limitations due to their inherent complexity, resulting in patient discomfort and lack of intuitiveness for clinicians. Robotic devices together with autonomous control represent a viable solution to reduce the workload of endoscopists and the training time while improving the overall procedure outcome. Prior works on autonomous endoscope control use heuristic policies that limit their generalisation to the unstructured and highly deformable colon environment and require frequent human intervention. This work proposes an image-based control of the endoscope using Deep Reinforcement Learning, called Deep Visuomotor Control (DVC), to exhibit adaptive behaviour in convoluted sections of the colon tract. DVC learns a mapping between the endoscopic images and the control signal of the endoscope. A first user study of 20 expert gastrointestinal endoscopists was carried out to compare their navigation performance with DVC policies using a realistic virtual simulator. The results indicate that DVC shows equivalent performance on several assessment parameters, being more safer. Moreover, a second user study with 20 novice participants was performed to demonstrate easier human supervision compared to a state-of-the-art heuristic control policy. Seamless supervision of colonoscopy procedures would enable interventionists to focus on the medical decision rather than on the control problem of the endoscope.


翻译:结肠镜检查的灵活内窥镜具有内在复杂性,造成临床医生的病人不适和缺乏直觉性。机器人装置加上自主控制,是减少内镜医生工作量和培训时间的可行解决办法,同时改进总体程序结果。自主内镜控制的前工作使用超光层政策,将政策的范围限制在不结构的高度不整化的结肠环境中,需要经常的人类干预。这项工作提议利用深强化学习,即深活摩托控制(DVC),对内镜进行基于图像的控制,以显示在结肠管的混合部分的适应行为。DVC学习了内镜图像与内镜控制信号之间的映射。对20名专家胃肠内镜内镜检查师进行了首次用户研究,以便利用现实的虚拟模拟模拟器将导航工作与DVC政策进行比较。结果显示,DVC在几个评估参数上的表现相当,称为深维摩控制(DVC),更安全。此外,DVC在20名用户对内镜监督程序进行了较容易的系统监督,比20名用户对无底底底控制程序进行较容易的监控。此外,对20名用户进行了一项较容易的监控。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
32+阅读 · 2021年6月12日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
79+阅读 · 2020年7月26日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
156+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
180+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年8月22日
Arxiv
0+阅读 · 2022年8月20日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
32+阅读 · 2021年6月12日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
79+阅读 · 2020年7月26日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
156+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
180+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员