Hybrid Deep Learning-Based Enhanced Occlusion Segmentation in PICU Patient Monitoring
Notice bibliographique
Résumé
Remote patient monitoring has emerged as a prominent non-invasive method, using digital technologies and computer vision (CV) to replace traditional invasive monitoring. While neonatal and pediatric departments embrace this approach, Pediatric Intensive Care Units (PICUs) face the challenge of occlusions hindering accurate image analysis and interpretation. <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">Goal:</i> In this study, we propose a hybrid approach to effectively segment common occlusions encountered in remote monitoring applications within PICUs. Our approach centers on creating a deep-learning pipeline for limited training data scenarios. <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">Methods:</i> First, a combination of the well-established Google DeepLabV3+ segmentation model with the transformer-based Segment Anything Model (SAM) is devised for occlusion segmentation mask proposal and refinement. We then train and validate this pipeline using a small dataset acquired from real-world PICU settings with a Microsoft Kinect camera, achieving an Intersection-over-Union (IoU) metric of 85%. <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">Results:</i> Both quantitative and qualitative analyses underscore the effectiveness of our proposed method. The proposed framework yields an overall classification performance with 92.5% accuracy, 93.8% recall, 90.3% precision, and 92.0% F1-score. Consequently, the proposed method consistently improves the predictions across all metrics, with an average of 2.75% gain in performance compared to the baseline CNN-based framework. <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">Conclusions:</i> Our proposed hybrid approach significantly enhances the segmentation of occlusions in remote patient monitoring within PICU settings. This advancement contributes to improving the quality of care for pediatric patients, addressing a critical need in clinical practice by ensuring more accurate and reliable remote monitoring.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».