論文の概要: Learning from Single Timestamps: Complexity Estimation in Laparoscopic Cholecystectomy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.04525v1
- Date: Thu, 06 Nov 2025 16:39:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-07 20:17:53.507036
- Title: Learning from Single Timestamps: Complexity Estimation in Laparoscopic Cholecystectomy
- Title（参考訳）: 腹腔鏡下胆嚢摘出術における単一タイムスタンプからの学習
- Authors: Dimitrios Anastasiou, Santiago Barbarisi, Lucy Culshaw, Jayna Patel, Evangelos B. Mazomenos, Imanol Luengo, Danail Stoyanov,
- Abstract要約: STC-Netは,腹腔鏡下胆嚢摘出術(LC)ビデオにおける単一タイムスタンプによる複雑度推定のための新しいフレームワークである。
時間的監督の弱い下でビデオを直接操作する。
精度は62.11%、F1スコアは61.42%で、非局在化ベースラインを上回っている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.637329291879162
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Purpose: Accurate assessment of surgical complexity is essential in Laparoscopic Cholecystectomy (LC), where severe inflammation is associated with longer operative times and increased risk of postoperative complications. The Parkland Grading Scale (PGS) provides a clinically validated framework for stratifying inflammation severity; however, its automation in surgical videos remains largely unexplored, particularly in realistic scenarios where complete videos must be analyzed without prior manual curation. Methods: In this work, we introduce STC-Net, a novel framework for SingleTimestamp-based Complexity estimation in LC via the PGS, designed to operate under weak temporal supervision. Unlike prior methods limited to static images or manually trimmed clips, STC-Net operates directly on full videos. It jointly performs temporal localization and grading through a localization, window proposal, and grading module. We introduce a novel loss formulation combining hard and soft localization objectives and background-aware grading supervision. Results: Evaluated on a private dataset of 1,859 LC videos, STC-Net achieves an accuracy of 62.11% and an F1-score of 61.42%, outperforming non-localized baselines by over 10% in both metrics and highlighting the effectiveness of weak supervision for surgical complexity assessment. Conclusion: STC-Net demonstrates a scalable and effective approach for automated PGS-based surgical complexity estimation from full LC videos, making it promising for post-operative analysis and surgical training.
- Abstract（参考訳）: 目的:腹腔鏡下胆嚢摘出術(LC:Laparoscopic Cholecystectomy, LLC)では, 術後合併症のリスクが高く, 術後の長期経過と重度の炎症が関連している。
パークランド・グラディング・スケール(PGS)は、炎症の重症度を成すための臨床的に検証された枠組みを提供するが、手術ビデオにおけるその自動化は、特に手作業による治験なしに、完全なビデオを解析しなければならない現実的なシナリオにおいて、ほとんど解明されていない。
方法:本研究では,STC-Netを紹介した。STC-NetはLCにおけるSingleTimestampベースの複雑度推定のための新しいフレームワークである。
静的画像や手動でトリミングされたクリップに制限された以前の方法とは異なり、STC-Netはフルビデオで直接動作する。
時間的ローカライゼーションとグレーディングを共同で実行し、ローカライゼーション、ウィンドウプロポーザル、グレーディングモジュールを経由する。
ハードとソフトのローカライゼーション目標とバックグラウンド・アウェア・グレーディング・インシュアランスを組み合わせた新しい損失定式化を提案する。
結果: STC-Netは1,859 LCビデオのプライベートデータセットに基づいて62.11%の精度と61.42%のF1スコアを達成し, どちらも非局在化ベースラインを10%以上上回った。
結論: STC-Netは全LCビデオからPGSベースの外科的複雑度の自動推定をスケーラブルかつ効果的に行う方法を示し, 術後分析と手術訓練に有効である。
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