Searching through large volumes of medical data to retrieve relevant information is a challenging yet crucial task for clinical care. However the primitive and most common approach to retrieval, involving text in the form of keywords, is severely limited when dealing with complex media formats. Content-based retrieval offers a way to overcome this limitation, by using rich media as the query itself. Surgical video-to-video retrieval in particular is a new and largely unexplored research problem with high clinical value, especially in the real-time case: using real-time video hashing, search can be achieved directly inside of the operating room. Indeed, the process of hashing converts large data entries into compact binary arrays or hashes, enabling large-scale search operations at a very fast rate. However, due to fluctuations over the course of a video, not all bits in a given hash are equally reliable. In this work, we propose a method capable of mitigating this uncertainty while maintaining a light computational footprint. We present superior retrieval results (3-4 % top 10 mean average precision) on a multi-task evaluation protocol for surgery, using cholecystectomy phases, bypass phases, and coming from an entirely new dataset introduced here, critical events across six different surgery types. Success on this multi-task benchmark shows the generalizability of our approach for surgical video retrieval.


翻译:在大量医学数据中检索相关信息是一项具有挑战性但对临床诊疗至关重要的任务。然而,处理复杂媒体格式时,基于关键词文本的原始且最常见的检索方法存在严重局限性。基于内容的检索通过将丰富的媒体本身作为查询对象,能够克服这一限制。其中,外科手术视频到视频的检索是一个新颖且尚未充分探索但具有高临床价值的研究问题,尤其在实时场景中:通过实时视频哈希,可直接在手术室内部实现搜索。实际上,哈希过程将大型数据条目转换为紧凑的二进制数组或哈希值,从而能够以极快速度执行大规模搜索操作。然而,由于视频过程中的波动,给定哈希中的部分比特位并不可靠。本研究提出了一种能够在保持较低计算开销的同时缓解这种不确定性的方法。我们通过基于多任务评估协议(涵盖胆囊切除术阶段、搭桥手术阶段以及本文首次引入的全新数据集中的六种手术类型的关键事件)进行的实验,展示了优越的检索结果(top-10平均精度提升3-4%)。在多任务基准测试中的成功验证了我们的方法在外科手术视频检索中的泛化能力。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
Arxiv
18+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
10+阅读 · 6月15日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员