การออกแบบและพัฒนาระบบควบคุมตำแหน่งสำหรับหุ่นยนต์ถือกล้องผ่าตัดบนพื้นฐานของการเรียนรู้เชิงลึกของการประมวลผลภาพสามมิติทางการแพทย์
ชื่อผู้แต่งข้างต้นเป็นข้อความจากระเบียนผลงาน ไม่ได้ผูกกับรหัสนักวิจัย จึงกดดูผลงานอื่นของบุคคลนี้ไม่ได้ — ในคลังนี้ 142,080 ผลงาน (63.6% ของทั้งหมด) มีชื่อผู้แต่งที่เชื่อมกับหน้าผู้แต่งได้ และ 60,298 ผลงาน (27.0%) มีผู้แต่งที่ผูกกับรหัสนักวิจัยจริง ส่วนอีก 81,382 ผลงานไม่มีข้อมูลผู้แต่งเลย (มีชื่อผู้แต่งเป็นข้อความอยู่ 142,009 ผลงาน = 63.5%)
บทคัดย่อ
โครงการนี้นำเสนอการพัฒนาต่อยอดสิ่งประดิษฐ์ หุ่นยนต์ถือกล้องผ่าตัด (Single-point manipulating laparoscope robot) สำหรับเป็นผู้ช่วยศัลยแพทย์ผ่าตัดเฉพาะทางนรีเวชกรรม ด้วยการใช้โปรแกรมประมวลผลภาพร่วมกับหุ่นยนต์ที่สามารถระบุอวัยวะได้ 5 รูปแบบคือ มดลูก รังไข่ ท่อนำไข่ เส้นเลือดฝอยและเครื่องมือผ่าตัด ในการเขียนโปรแกรมประมวลผลภาพให้เรียนรู้อวัยวะนั้น จะใช้ชุดข้อมูลทั้งหมด 5 ชุดข้อมูลคือวิดีโอที่ได้ทำการผ่าตัดมาแล้ว เป็นชุดข้อมูลตัวอย่างทำการเขียนโปรแกรมการจดจำและจำแนกภาพ จากนั้นทดสอบความแม่นยำแบบชุดข้อมูลเดี่ยว (Self-validation) และแบบข้ามชุดข้อมูล (Cross-validation) หาตัวแปรที่มีผลต่อความแม่นยำ ความเร็วในการจำแนกอวัยวะและส่งข้อมูลตำแหน่งมายังชุดควบคุมหุ่นยนต์ถือกล้องผ่าตัด โดยข้อมูลที่ส่งมายังหุ่นยนต์จะเป็นตำแหน่งพิกัดฉาก , , ที่ได้จากภาพ (Pixel) จากนั้นหุ่นยนต์จะแปลงเป็นพิกัดทรงกลม , , เพื่อให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ให้อวัยวะที่ต้องการไปอยู่ตรงกลางของภาพ ในการทดสอบการประมวลผลภาพร่วมกับหุ่นยนต์จะทดสอบในศพอ่อนจำนวน 2 ศพ ผลการทดสอบกับแบบชุดข้อมูลเดี่ยวที่ได้จากการเตรียมข้อมูลตัวอย่าง พบกว่าความแม่นยำของการระบุอวัยวะอยู่ระหว่าง 80% ถึง 100% โดยความแม่นยำต่ำที่สุดคือการจำแนกรังไข่ ส่วนการจำแนกมดลูกมีความแม่นยำ 100% จากนั้นชุดข้อมูลตัวอย่างที่ได้นั้น มาหาค่าความแม่นยำแบบข้ามชุดข้อมูล โดยพบว่าการระบุอวัยวะมีค่าความแม่นยำมากขึ้น มากกว่า 85% ทั้งมดลูก รังไข่ ท่อนำไข่ เส้นเลือดฝอยและเครื่องมือผ่าตัด และการทดสอบระหว่างชุดข้อมูลตัวอย่างกับศพอ่อนจำนวน 2 ศพร่วมกับหุ่นยนต์ถือกล้องผ่าตัด มีความแม่นยำระหว่าง 59% ถึง 100% โดยการระบุมดลูกมีความแม่นยำมากที่สุดเท่ากับ 100% และอวัยวะที่มีความแม่นยำน้อยที่สุดคือเส้นเลือดฝอยมีค่าความแม่นยำเท่ากับ 59.63% การเพิ่มชุดข้อมูลให้โปรแกรมเรียนรู้จะช่วยให้เพิ่มความแม่นยำในการจำแนกอวัยวะได้ สำหรับหุ่นยนต์ที่ได้ออกแบบนั้นมีกลไกการเคลื่อนที่แกนพิกัดทรงกลม องศาการเคลื่อนที่ และ ในขณะที่กล้องเคลื่อนที่เข้าออกเท่ากับ 0 – 15 เซนติเมตร เมื่อเทียบกับจุดศูนย์กลาง หุ่นยนต์สามารถเคลื่อนที่หาเป้าหมายให้ศัลยแพทย์ได้เมื่อโปรแกรมประมวลผลภาพตรวจจับอวัยวะดังกล่าวได้คำสำคัญ หุ่นยนต์ถือกล้องผ่าตัด, การประมวลผลภาพ, การเรียนรู้เชิงลึก, ปัญญาประดิษฐ์