Nástroj pro plánování robotické neurochirurgie
Loading...
Date
Authors
Sadleková, Simona
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Táto diplomová práca sa zaoberá problematikou plánovania robotických operácií pre neurochirurgiu a optimalizačnými algoritmami používanými na návrh operačných zákrokov nimi prevádzaných, predovšetkým algoritmom VNDMOPSO. V úvodnej kapitole je vysvetlený základný princíp prevádzania robotických operácií a popísaný koncentrický trubicový robot používaný pre tento účel. Ďalej sa práca zaoberá všeobecným popisom optimalizačných problémov a algoritmov ich riešiacich a následne je podrobne popisovaný algoritmus VNDMOPSO, vybraný pre daný optimalizačný problém. Pre tento algoritmus je vytvorená v prostredí MATLAB funkcia, ktorá je následne testovaná na viacerých testovacích úlohách. V nasledujúcich častiach je overovaná jej funkčnosť na reálnych tvaroch nádorov a je predstavené grafické užívateľské prostredie, ktoré slúži ako nástroj pre plánovanie neurochirurgických robotických operácií. V záverečnej časti práce je vyhodnotený vplyv nastavenia jednotlivých parametrov algoritmu na výsledky optimalizácie.
This thesis deals with the planning of robotic operations for neurosurgery and the optimization algorithms used to propose the surgical procedures performed by them, primarily the VNDMOPSO algorithm. The introductory chapter explains the basic principle of performing robotic operations and describes a concentric tube robot that can be used to perform these operations. Furthermore, the thesis deals with a general description of optimization problems and algorithms solving them, and then the VNDMOPSO algorithm, selected for the given optimization problem, is described in detail. For this algorithm, a function in the MATLAB is created, which is subsequently tested on several benchmark problems. In the following sections, its functionality is verified on real tumor shapes and a graphical user interface, which serves as a robotic neurosurgery planning tool, is presented. In the final part of the thesis, the influence of setting individual parameters of the algorithm on the optimization results is evaluated.
This thesis deals with the planning of robotic operations for neurosurgery and the optimization algorithms used to propose the surgical procedures performed by them, primarily the VNDMOPSO algorithm. The introductory chapter explains the basic principle of performing robotic operations and describes a concentric tube robot that can be used to perform these operations. Furthermore, the thesis deals with a general description of optimization problems and algorithms solving them, and then the VNDMOPSO algorithm, selected for the given optimization problem, is described in detail. For this algorithm, a function in the MATLAB is created, which is subsequently tested on several benchmark problems. In the following sections, its functionality is verified on real tumor shapes and a graphical user interface, which serves as a robotic neurosurgery planning tool, is presented. In the final part of the thesis, the influence of setting individual parameters of the algorithm on the optimization results is evaluated.
Description
Citation
SADLEKOVÁ, S. Nástroj pro plánování robotické neurochirurgie [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
bez specializace
Comittee
prof. Ing. Roman Maršálek, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Lucie Hudcová, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jan Král, Ph.D. (člen)
Ing. Jana Olivová, Ph.D. (člen)
Ing. Václav Růžek, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2023-06-06
Defence
Studentka prezentuje výsledky své diplomové práce. Následuje čtení posudků a diskuze se členy komise:
1) prof. Maršálek: jak se VNDMOPSO algoritmus liší od klasického MOPSO? -studentka rozdíl názorně vysvětluje
2) prof. Maršálek: co je kriteriální funkce? -studentka popisuje popsanou funkci (dvě minimalizace polygonu)
3) Dr. Olivová: jak zaručíte, že algoritmus správně určil nádor? -studentka popisuje, že je potřebná intervence specialisty
4) Dr. Král se ptá, které přílohy jsou prací studentky
5) Dr. Růžek: jaké jsou rizika/slabiny algoritmu? -studentka odpovídá dostatečně
6) prof. Maršálek: na kolika vzorech jste algoritmus testovala? -studentka ukazuje až 10 různých zdrojových snímků
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení