Robotic ophthalmic surgery is an emerging technology to facilitate high-precision interventions such as retina penetration in subretinal injection and removal of floating tissues in retinal detachment depending on the input imaging modalities such as microscopy and intraoperative OCT (iOCT). Although iOCT is explored to locate the needle tip within its range-limited ROI, it is still difficult to coordinate iOCT's motion with the needle, especially at the initial target-approaching stage. Meanwhile, due to 2D perspective projection and thus the loss of depth information, current image-based methods cannot effectively estimate the needle tip's trajectory towards both retinal and floating targets. To address this limitation, we propose to use the shadow positions of the target and the instrument tip to estimate their relative depth position and accordingly optimize the instrument tip's insertion trajectory until the tip approaches targets within iOCT's scanning area. Our method succeeds target approaching on a retina model, and achieves an average depth error of 0.0127 mm and 0.3473 mm for floating and retinal targets respectively in the surgical simulator without damaging the retina.


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IEEE图像处理事务涵盖了新颖的理论,算法和体系结构,可在各种应用中形成、捕获、处理、通信、分析和显示图像、视频和多维信号。感兴趣的主题包括但不限于数学、统计和感知建模、表示、形成、编码、过滤、增强、还原、渲染、半色调、搜索和分析图像、视频和多维信号。感兴趣的应用包括图像和视频通信、电子成像、生物医学成像、图像和视频系统以及遥感。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/tip/
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