論文の概要: WoundAmbit: Bridging State-of-the-Art Semantic Segmentation and Real-World Wound Care
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.06185v1
- Date: Tue, 08 Apr 2025 16:25:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-09 13:31:16.918628
- Title: WoundAmbit: Bridging State-of-the-Art Semantic Segmentation and Real-World Wound Care
- Title(参考訳): WoundAmbit: 最先端のセマンティックセマンティックセグメンテーションと実世界のワーンドケア
- Authors: Vanessa Borst, Timo Dittus, Tassilo Dege, Astrid Schmieder, Samuel Kounev,
- Abstract要約: モバイル画像キャプチャーによる自動創傷モニタリングは、創の大きさの遠隔追跡を可能にすることで、医師の訪問を減らすことができる。
我々は、汎用視覚、医用画像、および公的な創傷問題からの最上位手法から最先端のディープラーニングモデルをベンチマークする。
我々は、AI駆動の創傷サイズ推定フレームワークであるWoundAmbitを、カスタム遠隔医療システムに統合する方法を実証する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.7819099868722776
- License:
- Abstract: Chronic wounds affect a large population, particularly the elderly and diabetic patients, who often exhibit limited mobility and co-existing health conditions. Automated wound monitoring via mobile image capture can reduce in-person physician visits by enabling remote tracking of wound size. Semantic segmentation is key to this process, yet wound segmentation remains underrepresented in medical imaging research. To address this, we benchmark state-of-the-art deep learning models from general-purpose vision, medical imaging, and top methods from public wound challenges. For fair comparison, we standardize training, data augmentation, and evaluation, conducting cross-validationto minimize partitioning bias. We also assess real-world deployment aspects, including generalization to an out-of-distribution wound dataset, computational efficiency, and interpretability. Additionally, we propose a reference object-based approach to convert AI-generated masks into clinically relevant wound size estimates, and evaluate this, along with mask quality, for the best models based on physician assessments. Overall, the transformer-based TransNeXt showed the highest levels of generalizability. Despite variations in inference times, all models processed at least one image per second on the CPU, which is deemed adequate for the intended application. Interpretability analysis typically revealed prominent activations in wound regions, emphasizing focus on clinically relevant features. Expert evaluation showed high mask approval for all analyzed models, with VWFormer and ConvNeXtS backbone performing the best. Size retrieval accuracy was similar across models, and predictions closely matched expert annotations. Finally, we demonstrate how our AI-driven wound size estimation framework, WoundAmbit, can be integrated into a custom telehealth system. Our code will be made available on GitHub upon publication.
- Abstract(参考訳): 慢性的な傷は、人口、特に高齢者や糖尿病患者に影響を及ぼし、移動性や共存する健康状態が制限されることが多い。
モバイル画像キャプチャーによる自動創傷モニタリングは、創の大きさの遠隔追跡を可能にすることで、医師の訪問を減らすことができる。
セマンティックセグメンテーションはこのプロセスの鍵であるが、創傷セグメンテーションは医用画像研究においてまだ不足している。
これを解決するために、汎用視覚、医用画像、および公的な創傷問題からの最上位手法から最先端のディープラーニングモデルをベンチマークする。
公平な比較のために、トレーニング、データ強化、評価を標準化し、分割バイアスを最小限に抑えるためにクロスバリデーションを実施します。
また,分布外の創傷データセットへの一般化,計算効率,解釈可能性など,現実世界のデプロイメントの側面も評価する。
さらに,AI生成マスクを臨床的に関連性のある創傷サイズ推定に変換するための参照オブジェクトベースアプローチを提案する。
全体として、変換器ベースのTransNeXtが最も高い一般化性を示した。
推論時間の変化にもかかわらず、すべてのモデルはCPU上で1秒間に少なくとも1つの画像を処理した。
解釈可能性分析は典型的には創部領域で顕著な活性化を示し、臨床的に関連性のある特徴に焦点を当てた。
VWFormerとConvNeXtSのバックボーンが最高性能を示した。
サイズ検索精度はモデル間で類似しており、予測は専門家のアノテーションと密接に一致していた。
最後に、我々のAI駆動傷の大きさ推定フレームワークであるWoundAmbitが、どのようにカスタム遠隔医療システムに統合できるかを実証する。
私たちのコードは、公開時にGitHubで公開されます。
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