論文の概要: A Real-time Scale-robust Network for Glottis Segmentation in Nasal Transnasal Intubation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.27383v1
- Date: Thu, 30 Apr 2026 03:51:25 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-01 16:31:53.912835
- Title: A Real-time Scale-robust Network for Glottis Segmentation in Nasal Transnasal Intubation
- Title(参考訳): 鼻腔内挿管における声門分割のためのリアルタイムスケール・ロバストネットワーク
- Authors: Yang Zhou, Chaoyong Zhang, Ruoyi Hao, Huilin Pan, Yang Zhang, Hongliang Ren,
- Abstract要約: 鼻気管挿管(Nasotracheal Intubation, NTI)は, 気道パタンシーの確立と維持のための重要な臨床方法である。
従来の視覚検出手法は、しばしば計算コストが高く、ポータブルデバイス上でリアルタイムで高精度な検出を困難にしている。
本稿では,視覚支援型NTIアプリケーションに最適化された新しいグロッティセグメンテーションフレームワークを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 12.55325844242894
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Nasotracheal intubation (NTI) is a critical clinical procedure for establishing and maintaining patient airway patency. Machine-assisted NTI has emerged as a pivotal approach for optimizing procedural efficiency and minimizing manual intervention. However, visual detection algorithms employed for NTI navigation encounter significant challenges, including complex anatomical environments and suboptimal illumination conditions surrounding the glottis. Additionally, the glottis presents considerable scale variability throughout the procedure, initially appearing as a small, difficult-to-capture structure before expanding to occupy nearly the entire field of view. Moreover, traditional visual detection methods often have high computational costs, making real-time, high-precision detection on portable devices challenging. To enhance NTI efficacy and address these challenges, this paper proposes a novel glottis segmentation framework optimized for vision-assisted NTI applications. First, we designed a lightweight, multi-receptive field feature extraction module to reduce intra-class differences, achieving robustness to scale variations of the glottis. This module was then stacked to form the backbone and neck of our network. Subsequently, we developed an advanced label assignment method and redefined the number of samples to further reduce intra-class differences and enhance accuracy in the complex NTI environment. Experiments on three distinct datasets demonstrate that our network surpasses state-of-the-art algorithms, achieving a segmentation mDice of 92.9\% with a compact model size of 19 MB and an inference speed exceeding 170 frames per second. % Our code and datasets will be open-sourced on GitHub after the manuscript is accepted. Our code and datasets are available at https://github.com/HBUT-CV/GlottisNet.
- Abstract(参考訳): 鼻気管挿管(Nasotracheal Intubation, NTI)は, 気道パタンシーの確立と維持のための重要な臨床方法である。
機械支援NTIは、手続き効率を最適化し、手作業の介入を最小限にするための重要なアプローチとして登場した。
しかし、NTIナビゲーションに使用される視覚検出アルゴリズムは、複雑な解剖学的環境や、声門を取り巻く最適下照明条件など、重大な課題に直面している。
さらに、グラッティはプロシージャ全体を通して相当なスケールの変動を示し、最初は小さく、捕獲が難しい構造として現れ、その後ほぼ全視野を占めるように拡大した。
さらに、従来の視覚検出手法は、しばしば計算コストが高く、ポータブルデバイス上でリアルタイムで高精度な検出を困難にしている。
NTI の有効性を高め,これらの課題に対処するために,視覚支援型 NTI アプリケーションに最適化された新規な glottis セグメンテーションフレームワークを提案する。
まず,クラス内差を低減し,グラッティの変動を拡大する頑健性を実現するために,軽量で多受容性のあるフィールド特徴抽出モジュールを設計した。
このモジュールは積み上げられ、ネットワークのバックボーンとネックを形成しました。
その後,より高度なラベル割り当て手法を開発し,さらにクラス内差を低減し,複雑なNTI環境における精度を高めるため,サンプル数を再定義した。
3つの異なるデータセットの実験により、我々のネットワークは最先端のアルゴリズムを超越し、19MBのコンパクトモデルサイズで92.9\%のセグメンテーションmDiceを実現し、毎秒170フレームを超える推論速度を実現している。
% 私たちのコードとデータセットは、原稿が受け入れられた後、GitHubでオープンソース化されます。
私たちのコードとデータセットはhttps://github.com/HBUT-CV/GlottisNet.comで公開されています。
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