論文の概要: GeoCFNet: Geometry-Aware Confidence Field Network for Robot-Assisted Endoscopic Submucosal Dissection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.13032v1
- Date: Thu, 11 Jun 2026 08:06:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-12 15:55:27.662811
- Title: GeoCFNet: Geometry-Aware Confidence Field Network for Robot-Assisted Endoscopic Submucosal Dissection
- Title(参考訳): GeoCFNet:ロボットによる内視鏡下粘膜郭清のための幾何学的信頼性フィールドネットワーク
- Authors: Rui Tang, Guankun Wang, Long Bai, Haochen Yin, Huxin Gao, Jiewen Lai, Jiazheng Wang, Hongliang Ren,
- Abstract要約: GeoCFNetは、事前訓練されたDINOv3バックボーン上に構築された、幾何対応の信頼性フィールドネットワークである。
GeoCFNet は RMSE 0.0480, PSNR 27.1995, SSIM 0.3397, CC 0.2466 を達成し, ロボット支援型 ESD 誘導のための正確かつ幾何的に安定な信頼性場推定を行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 16.272444152674687
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Advanced surgical robotics has made robot-assisted endoscopic submucosal dissection (ESD) a promising approach for the en-bloc resection of large lesions, with the potential to reduce recurrence and improve long-term outcomes. However, the technical complexity and risk of complications in ESD demand stable and precise visual guidance to maintain an accurate dissection corridor and a safe tissue margin. Dense confidence fields provide an effective representation for this purpose by describing both the preferred dissection region and its spatial transition to surrounding tissue. However, reliable confidence field estimation remains challenging in dynamic endoscopic scenes due to smoke, specular highlights, tissue deformation, weak texture, and the thin geometric structure of the target region. To address these challenges, we formulate dissection guidance as a geometry-aware confidence field estimation problem and propose GeoCFNet, a geometry-aware confidence field network built on a pretrained DINOv3 backbone. GeoCFNet integrates a Token-Differentiated Fusion module to aggregate class-token context with dense patch representations, a SegFormer decoder for confidence regression, and Geometry-Aware Spatial Regularization (GASR) to preserve spatial coherence and local geometric transitions. Experimental results show that GeoCFNet achieves RMSE 0.0480, PSNR 27.1995, SSIM 0.3397, and CC 0.2466, indicating accurate and geometrically stable confidence field estimation for robot-assisted ESD guidance.
- Abstract(参考訳): 先進的な外科ロボティクスは、内視鏡的粘膜下解離(ESD)を大きな病変の大量切除に有望なアプローチとし、再発の軽減と長期的改善の可能性を秘めている。
しかし、EDDの合併症の技術的複雑さとリスクは、正確な解離回廊と安全な組織縁を維持するために、安定かつ正確な視覚指導を必要とする。
デンス・インシュアランス・フィールドは、所望の解離領域と周囲の組織への空間的遷移の両方を記述することにより、この目的のために効果的な表現を提供する。
しかし, 煙, スペックルハイライト, 組織変形, 弱いテクスチャ, ターゲット領域の細い幾何学的構造などにより, ダイナミックな内視鏡的シーンでは信頼性の高い場推定が依然として困難である。
これらの課題に対処するため,DINOv3バックボーン上に構築された幾何対応信頼度フィールドネットワークであるGeoCFNetを提案する。
GeoCFNetは、Token-Differentiated Fusionモジュールを統合して、クラストークンコンテキストを高密度なパッチ表現で集約し、信頼回帰のためのSegFormerデコーダと、空間コヒーレンスと局所幾何学的遷移を保存するためのGeometry-Aware Spatial Regularization (GASR) を統合している。
実験の結果,GeoCFNetはRMSE 0.0480, PSNR 27.1995, SSIM 0.3397, CC 0.2466を達成し, ロボット支援型ESD誘導のための正確かつ幾何的に安定な信頼度場推定を行うことがわかった。
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