Detección automática y en tiempo real del punto de mirada del cirujano a partir de vídeos quirúrgicos mediante...

Área de la Ciencia:

• Inteligencia Artificial Médica
• Tecnología Quirúrgica
• Visión por Computadora en Cirugía

Sus antecedentes:

• La inteligencia artificial (IA) se utiliza cada vez más en la imagenología intraoperatoria.
• El punto de mirada del cirujano es crucial para identificar los sitios quirúrgicos y proporcionar datos para la IA.
• Las aplicaciones actuales de IA requieren una identificación precisa del enfoque del cirujano.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema de aprendizaje automático para la detección automática del punto de mirada del cirujano utilizando datos de vídeo quirúrgico.
• Validar el rendimiento del sistema en diferentes procedimientos quirúrgicos.
• Evaluar la utilidad potencial de la detección del punto de mirada en la cirugía asistida por IA.

Principales métodos:

• Los instrumentos quirúrgicos se detectaron utilizando un modelo de aprendizaje profundo en fotogramas de vídeo.
• Los puntos de mirada se calcularon mediante un algoritmo matemático basado en los ejes e intersecciones de los instrumentos.
• Se empleó la promediación temporal para la estabilidad del análisis en tiempo real y se validó en casos de pancreatoduodenectomía, colecistectomía extendida y pancreatectomía distal.

Principales resultados:

• La detección de instrumentos quirúrgicos alcanzó un AP50 del 60,5%.
• La precisión de la detección del punto de mirada alcanzó el 82,7% y el 93,9% dentro de radios de píxeles especificados para la pancreatoduodenectomía.
• El sistema demostró un rendimiento comparable (precisión del 85,5% dentro de un radio de 324 píxeles) en otros procedimientos, y la promediación temporal mejoró los resultados.

Conclusiones:

• El sistema desarrollado detectó con éxito los puntos de mirada del cirujano en múltiples procedimientos quirúrgicos.
• Esta tecnología tiene potencial para integrarse en futuros sistemas quirúrgicos asistidos por IA.
• La detección precisa del punto de mirada es un paso clave hacia herramientas quirúrgicas de IA más sofisticadas.