論文の概要: A Hierarchical Computer Vision Pipeline for Physiological Data Extraction from Bedside Monitors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.23355v1
• Date: Fri, 28 Nov 2025 17:02:27 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-01 19:47:55.99151
• Title: A Hierarchical Computer Vision Pipeline for Physiological Data Extraction from Bedside Monitors
• Title（参考訳）: ベッドサイドモニターからの生理データ抽出のための階層型コンピュータビジョンパイプライン
• Abstract要約: 本稿では,ベッドサイドモニタ画面から直接,バイタルサインデータの自動キャプチャとデジタル化を行うコンピュータビジョンベースのパイプラインを提案する。 ベトナムのオープンソースコーパスと実世界集中治療ユニットから収集した6,498枚の画像のデータセットを用いて評価を行った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0796870628261979
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In many low-resource healthcare settings, bedside monitors remain standalone legacy devices without network connectivity, creating a persistent interoperability gap that prevents seamless integration of physiological data into electronic health record (EHR) systems. To address this challenge without requiring costly hardware replacement, we present a computer vision-based pipeline for the automated capture and digitisation of vital sign data directly from bedside monitor screens. Our method employs a hierarchical detection framework combining YOLOv11 for accurate monitor and region of interest (ROI) localisation with PaddleOCR for robust text extraction. To enhance reliability across variable camera angles and lighting conditions, a geometric rectification module standardizes the screen perspective before character recognition. We evaluated the system on a dataset of 6,498 images collected from open-source corpora and real-world intensive care units in Vietnam. The model achieved a mean Average Precision (mAP@50-95) of 99.5% for monitor detection and 91.5% for vital sign ROI localisation. The end-to-end extraction accuracy exceeded 98.9% for core physiological parameters, including heart rate, oxygen saturation SpO2, and arterial blood pressure. These results demonstrate that a lightweight, camera-based approach can reliably transform unstructured information from screen captures into structured digital data, providing a practical and scalable pathway to improve information accessibility and clinical documentation in low-resource settings.
• Abstract（参考訳）: 多くの低リソースの医療環境において、ベッドサイドモニターは、ネットワーク接続のないスタンドアロンのレガシーデバイスのままであり、生理的データの電子健康記録(EHR)システムへのシームレスな統合を防止する、永続的な相互運用性のギャップを形成している。 ハードウェアの交換を必要とせずに、この課題に対処するために、ベッドサイドモニター画面から直接、バイタルサインデータの自動キャプチャとデジタル化のためのコンピュータビジョンベースのパイプラインを提案する。 本手法では, YOLOv11を精度の高いモニタ, 関心領域(ROI)のローカライゼーションに利用し, 頑健なテキスト抽出にPaddleOCRを用いる。 可変カメラアングル及び照明条件間の信頼性を高めるため、幾何学的補正モジュールは文字認識前の画面視界を標準化する。 ベトナムのオープンソースコーパスと実世界集中治療ユニットから収集した6,498枚の画像のデータセットを用いて評価を行った。 このモデルでは、平均平均精度(mAP@50-95)が99.5%のモニター検出、91.5%のバイタルサインROIローカライゼーションを達成した。 終末抽出精度は、心拍数、酸素飽和SpO2、動脈血圧などの中核生理指標の98.9%を上回った。 これらの結果は,非構造化情報を画面キャプチャから構造化されたデジタルデータに確実に変換し,低リソース環境における情報アクセス性や臨床ドキュメントを改善するための実用的でスケーラブルな経路を提供する。

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