近日,以上海交通大学浦江国际学院本科生王泽青为第一作者的研究论文《Tracking-Aware Deformation Field Estimation for Non-rigid 3D Reconstruction in Robotic Surgeries》(机器人手术中基于跟踪的非刚性三维形变场重建)被机器人领域顶级旗舰会议IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)2025 录用。学院博士研究生方寒为共同第一作者,学院助理教授班雨桐为该工作通讯作者。
微创手术已随着腹腔镜手术机器人的快速发展而取得显著进步。后者极大地帮助外科医生进行复杂而精确的操作,同时减少了侵入性。然而,在器械与组织交互过程中,手术操作造成的组织形变仍然需要引起高度重视,过度形变会造成牵拉等不可逆损伤 。尤其是在手术医生只能通过观察相机呈现出来的二维视觉效果的情况下,如何帮助手术医生知晓三维场景中的组织形变仍是一项关键挑战。
为了解决上述问题,文章构建了一套利用追踪数据对3D场景下的软体组织的形变进行预测,将二维形变数据与隐式神经网络重建平滑结合,获得三维空间的组织形变。为手术机器人感知手术过程中的组织受力情况提供帮助。
TADF框架图
作者介绍
王泽青,上海交通大学浦江国际学院电子与计算机工程专业的大四学生。毕业后,他将前往美国南加州大学攻读计算机科学-人工智能硕士学位。
方寒,上海交通大学浦江国际学院一年级博士生。曾在ICML等国际会议上发表论文,主要研究方向:强化学习,模仿学习,机器人轨迹规划。
班雨桐,上海交通大学浦江国际学院助理教授,博士生导师,国家级青年人才(海外),上海市浦江人才,上海交通大学小米学者。班雨桐在法国国家计算机自动化研究所 (INRIA) 取得博士学位,并在美国麻省理工学院与哈佛大学医学院从事博士后工作。其曾在 IEEE TPAMI、IEEE TMI 等人工智能,机器人,医学手术顶尖杂志会议发表多篇论文, 并多次获得国内外奖项,包括国际机器人协会IROS17 Novel Technology Award入围奖,国际医疗组织欧洲微创手术协会 EAES 2022 Gerhard Buess Amazing Technologies Award等,同时,他在担任 ACM MM 2022、2026 会议委员会成员,IEEE ICRA 2024,IEEE/RAS IROS2025编委等。