Kvasir-Instrument : Jeu de données de segmentation d’outils diagnostiques et thérapeutiques en endoscopie digestive

Les pathologies gastro-intestinales (GI) sont périodiquement dépistées, biopsiées et résectées à l'aide d'outils chirurgicaux. Généralement, les procédures et les zones traitées ou résectées ne sont pas spécifiquement suivies ou analysées pendant ou après les coloscopies. Les informations concernant les limites de la maladie, son évolution ainsi que la quantité et la taille des zones résectées se perdent. Cela peut entraîner un suivi médiocre et des difficultés de réévaluation gênantes après le traitement. Pour améliorer les pratiques actuelles et encourager davantage de recherches sur ce sujet, nous avons publié le jeu de données « Kvasir-Instrument » qui comprend 590 images annotées contenant des outils de procédures gastro-intestinales tels que des boucles (snares), des ballons et des pinces à biopsie, etc. Outre les images, le jeu de données inclut des masques vérité du terrain et des boîtes englobantes, et a été vérifié par deux experts en endoscopie gastro-intestinale. De plus, nous fournissons une ligne de base pour le segmentage des outils GI afin de promouvoir la recherche et le développement d'algorithmes. Nous avons obtenu un score de coefficient Dice de 0,9158 et un indice de Jaccard de 0,8578 en utilisant une architecture U-Net classique. Un score similaire du coefficient Dice a été observé pour DoubleUNet. Les résultats qualitatifs ont montré que le modèle ne fonctionnait pas bien pour les images avec spéculaire (specularity) et les cadres avec plusieurs instruments, tandis que le meilleur résultat pour les deux méthodes a été observé sur tous les autres types d'images. Les résultats qualitatifs et quantitatifs montrent que le modèle performe raisonnablement bien, mais il existe un grand potentiel pour d'améliorations supplémentaires. L'utilisation du jeu de données comme référence offre aux chercheurs l'opportunité de contribuer au domaine du segmentage automatique des outils diagnostiques et thérapeutiques en endoscopie gastro-intestinale.