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综述:深度学习在手术视频分割与目标检测中的应用:范围综述
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:Computers in Biology and Medicine 7.0
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这篇综述系统回顾了2014-2024年间深度学习(DL)在手术视频中解剖结构语义分割与目标检测的研究进展,重点分析了U-Net、DeepLab等模型在普外科、结直肠手术等领域的应用现状,指出大器官(如肝脏Dice评分0.88)分割精度显著高于小结构(如神经0.49),同时揭示了数据集稀缺性和泛化性挑战。
Abstract
计算机视觉(CV)在生物医学领域已引发革命性变革,但其在手术场景中的应用仍面临挑战。本文通过范围综述,评估了深度学习(DL)模型对手术视频中解剖结构的语义分割与目标检测性能,揭示了当前技术的优势与局限性。
Introduction
手术场景理解需应对动态变形组织、背景噪声(如烟雾、血液)等复杂因素。与传统方法(如支持向量机SVM)相比,DL模型(如U-Net、Mask R-CNN)通过卷积神经网络(CNN)和Transformer架构显著提升了像素级分类精度。研究涵盖胆囊切除术(26.2%)、直肠前切除术(8.2%)等术式,旨在推动实时手术导航、自动化报告生成等应用。
Methods
基于PRISMA-ScR框架,系统检索PubMed、Embase等数据库的61项研究。主要评估指标包括Dice评分、帧率(5-298 fps)及模型泛化能力。
Results
Discussion
数据集稀缺(仅19.1%公开)和微小结构分割仍是瓶颈。未来需关注多中心数据协作与轻量化模型设计。
Conclusion
DL在手术CV领域展现出临床转化潜力,但需解决数据多样性、术式差异等挑战以推动实际应用。
(注:全文严格基于原文数据缩编,未添加非原文结论)
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