Automated sampling-site vision for human blood sampling robotics: image guidance and safety checks
ABDULLAH ADNAN ABDULRAHMAN
2026
خونگيري
وريدي رايجترين رويه تهاجمي پزشكي است، با اين حال موفقيت آن همچنان وابسته به اپراتور
و بيمار باقي مانده است، و همين امر انگيزهبخش نمونهگيري خون روباتيك هدايتشده با
بينايي است. اين پاياننامه يك خط پردازش بينايي تفسيرپذير، آگاه از ايمني و هدايتشده
با تصوير را براي خونگيري وريدي روباتيك خودكار روي تصاوير فروسرخ نزديك (NIR) ساعد
ارائه ميكند. اين خط پردازش، يك قطعهبند وريد يادگرفتهشده U-Net (موتور اصلي)
را با يك خط مبناي كلاسيك رگنمايي چنداندازهاي Frangi در قالب يك
رابط واحد و مستقل از موتور همراه ميسازد، سپس يك لايه ايمني هندسي و حركتي قابلاستفاده
مجدد ميافزايد: عرض رگ و فاصله ايمن از انشعاب را از تبديل فاصله و اسكلت برآورد ميكند،
همگني پوست را كمّيسازي ميكند، پايداري حركت فريمبهفريم را امتيازدهي ميكند، و
اينها را بههمراه يك شاخص جايگزين نسبت سيگنال به نويز در قالب يك مقدار اطمينان
تجميع ميكند كه پيش از بهكارگيري سوزن، يك تصميم توضيحپذير Go/No-Go را هدايت ميكند.
در
ارزيابي روي مجموعهداده عمومي CUBITAL با يك تقسيم
مجزا بهازاي افراد، موتور U-Net به Dice وريد دودويي
برابر 0.613
و ROC-AUC برابر 0.998
ميرسد و از هر خط مبناي كلاسيك تقريباً پنج برابر بهتر عمل
ميكند، در حالي كه كل خط پردازش با 76.5 ms بهازاي هر
فريم تنها روي CPU اجرا ميشود
—
در محدوده بودجه بيدرنگ. دروازه حركت، فريمهاي پايدار را ميپذيرد و حركت در مقياس
اندام را با نرخ بهكارگيري اشتباه صفر مسدود ميكند. مشاركت متمايز اين كار، لايه
ايمني تفسيرپذير است كه هر ماسك قطعهبندي را به يك تصميم فروبردن قابلحسابرسي تبديل
ميكند (عرض رگ، نزديكي به انشعاب، يكنواختي پوست، حركت و كيفيت تصوير)، بهطوريكه
هر نتيجه از روي كد قابل بازتوليد است. اين پاياننامه همچنين هدف قطعهبندي را صادقانه
بازتعريف ميكند و بهجاي يك رقم دقت متورمشده واحد، همپوشاني دودويي و همپوشاني
آگاه از پيوستگي را هر دو گزارش ميدهد.