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<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Routray,&#x20;Arpita</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Jaroenkunathum,&#x20;Chaniya</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Yang,&#x20;Sungwook</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Maclachlan,&#x20;Robert</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Adeghate,&#x20;Jennifer</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Fooladi,&#x20;Marjan</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Martel,&#x20;Joseph</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Riviere,&#x20;Cameron&#x20;N.</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="accessioned">2025-11-21T01:02:36Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="available">2025-11-21T01:02:36Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="created">2025-11-11</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="issued">2025-10</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="issn">1478-5951</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="uri">https:&#x2F;&#x2F;pubs.kist.re.kr&#x2F;handle&#x2F;201004&#x2F;153578</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="abstract">Background&#x0A;Virtual&#x20;fixtures&#x20;in&#x20;robot-assisted&#x20;retinal&#x20;surgery&#x20;require&#x20;knowledge&#x20;of&#x20;the&#x20;position&#x20;of&#x20;the&#x20;retina&#x20;with&#x20;respect&#x20;to&#x20;the&#x20;surgical&#x20;tool&#x20;to&#x20;be&#x20;effective.&#x20;Retinal&#x20;surface&#x20;estimation&#x20;is&#x20;a&#x20;difficult&#x20;problem&#x20;due&#x20;to&#x20;the&#x20;lack&#x20;of&#x20;features&#x20;in&#x20;the&#x20;captured&#x20;microscope&#x20;imagery&#x20;and&#x20;a&#x20;complex&#x20;light&#x20;path.&#x20;A&#x20;laser&#x20;aiming&#x20;beam&#x20;attached&#x20;to&#x20;the&#x20;tool&#x20;can&#x20;be&#x20;easily&#x20;detected&#x20;in&#x20;the&#x20;microscope&#x20;imagery&#x20;and&#x20;provide&#x20;valuable&#x20;information&#x20;about&#x20;the&#x20;location&#x20;of&#x20;the&#x20;surface.&#x0A;&#x0A;Methods&#x0A;We&#x20;propose&#x20;using&#x20;the&#x20;area&#x20;of&#x20;a&#x20;laser&#x20;aiming&#x20;beam&#x20;attached&#x20;to&#x20;the&#x20;surgical&#x20;tool&#x20;to&#x20;determine&#x20;the&#x20;distance&#x20;of&#x20;the&#x20;tool&#x20;from&#x20;the&#x20;retina.&#x20;This&#x20;area&#x20;was&#x20;modified&#x20;in&#x20;accordance&#x20;with&#x20;the&#x20;tool&#x20;width&#x20;to&#x20;ensure&#x20;independence&#x20;from&#x20;microscope&#x20;magnification.&#x20;Retinal&#x20;distance&#x20;is&#x20;predicted&#x20;using&#x20;a&#x20;dual&#x20;Kalman&#x20;filter&#x20;that&#x20;combines&#x20;distance&#x20;inferred&#x20;from&#x20;this&#x20;metric&#x20;with&#x20;information&#x20;from&#x20;an&#x20;optical&#x20;tracker&#x20;that&#x20;tracks&#x20;the&#x20;position&#x20;of&#x20;the&#x20;tool&#x20;in&#x20;a&#x20;global&#x20;coordinate&#x20;system.&#x20;This&#x20;updates&#x20;both&#x20;the&#x20;state&#x20;and&#x20;parameters&#x20;of&#x20;the&#x20;system&#x20;in&#x20;parallel&#x20;and&#x20;allows&#x20;us&#x20;to&#x20;predict&#x20;retinal&#x20;distance&#x20;even&#x20;with&#x20;errors&#x20;in&#x20;initial&#x20;parameters.&#x0A;&#x0A;Results&#x0A;The&#x20;laser&#x20;metric&amp;apos;s&#x20;independence&#x20;from&#x20;microscope&#x20;magnification&#x20;is&#x20;demonstrated&#x20;by&#x20;plotting&#x20;the&#x20;metric&#x20;at&#x20;3&#x20;different&#x20;magnifications&#x20;for&#x20;a&#x20;number&#x20;of&#x20;angles.&#x20;We&#x20;also&#x20;predict&#x20;the&#x20;distance&#x20;of&#x20;the&#x20;tool&#x20;from&#x20;the&#x20;retina&#x20;for&#x20;various&#x20;random&#x20;angles&#x20;at&#x20;each&#x20;magnification&#x20;with&#x20;median&#x20;errors&#x20;of&#x20;less&#x20;than&#x20;100&#x20;μm.&#x20;Finally,&#x20;we&#x20;predict&#x20;distance&#x20;at&#x20;each&#x20;magnification&#x20;during&#x20;freehand&#x20;motion&#x20;and&#x20;validate&#x20;our&#x20;results&#x20;using&#x20;a&#x20;force&#x20;sensor&#x20;placed&#x20;underneath&#x20;the&#x20;phantom.&#x0A;&#x0A;Conclusions&#x0A;Using&#x20;the&#x20;area&#x20;of&#x20;laser&#x20;aiming&#x20;beam&#x20;attached&#x20;to&#x20;the&#x20;surgical&#x20;tool,&#x20;our&#x20;method&#x20;can&#x20;predict&#x20;the&#x20;distance&#x20;of&#x20;the&#x20;surgical&#x20;tool&#x20;to&#x20;the&#x20;retina&#x20;with&#x20;errors&#x20;that&#x20;are&#x20;acceptable&#x20;for&#x20;implementing&#x20;virtual&#x20;fixtures&#x20;during&#x20;robot-assisted&#x20;retinal&#x20;surgery.&#x20;The&#x20;predicted&#x20;distance&#x20;is&#x20;also&#x20;independent&#x20;of&#x20;microscope&#x20;magnification&#x20;and&#x20;can&#x20;work&#x20;when&#x20;initial&#x20;parameters&#x20;are&#x20;not&#x20;precisely&#x20;known.&#x20;Future&#x20;work&#x20;will&#x20;involve&#x20;adapting&#x20;this&#x20;method&#x20;to&#x20;in&#x20;vivo&#x20;environments&#x20;and&#x20;further&#x20;reduction&#x20;in&#x20;prediction&#x20;errors.</dcvalue>
<dcvalue element="language" qualifier="none">English</dcvalue>
<dcvalue element="publisher" qualifier="none">John&#x20;Wiley&#x20;&amp;&#x20;Sons&#x20;Ltd.</dcvalue>
<dcvalue element="title" qualifier="none">Magnification-Invariant&#x20;Retinal&#x20;Distance&#x20;Estimation&#x20;for&#x20;Vitreoretinal&#x20;Surgery&#x20;Using&#x20;a&#x20;Laser&#x20;Aiming&#x20;Beam</dcvalue>
<dcvalue element="type" qualifier="none">Article</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="doi">10.1002&#x2F;rcs.70113</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="bibliographicCitation">International&#x20;Journal&#x20;of&#x20;Medical&#x20;Robotics&#x20;and&#x20;Computer&#x20;Assisted&#x20;Surgery,&#x20;v.21,&#x20;no.5</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="title">International&#x20;Journal&#x20;of&#x20;Medical&#x20;Robotics&#x20;and&#x20;Computer&#x20;Assisted&#x20;Surgery</dcvalue>
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