TEMAS DE PESQUISA

Temas de pesquisa baseados nos dados do projeto

56 temas para trabalhos de curso, teses, resumos e artigos: para cursos de medicina e de tecnologia, e para o trabalho conjunto de estudantes de medicina e de computação.

Esta página ainda está sendo revisada por nossos especialistas científicos, clínicos e jurídicos. Ela descreve planos, não trabalho concluído.

Como usar esta lista

Os temas 1 a 33 se destinam principalmente a estudantes de medicina, e os temas 34 a 56 a estudantes de computação. Muitos temas funcionam bem para um estudante de medicina e um de computação juntos; veja o trabalho conjunto.

Os temas são um ponto de partida, não uma tarefa pronta. Combine a redação final com o seu orientador. Cada tema indica que tipo de trabalho comporta e em quais dados se baseia.

A observação «requer aprovação ética» significa que o estudo envolve pessoas: um questionário, um experimento de ensino ou uma análise do desempenho dos próprios anotadores. Esse trabalho só pode começar depois que o comitê de ética da sua universidade o aprovar.

Muitos temas dependem de quanto o projeto avançou. Temas sobre conjuntos de dados abertos podem ser escolhidos agora; temas sobre a anotação própria do projeto se abrem quando a anotação-piloto começar.

Anatomia e técnica operatória

  1. «Com que frequência a visão crítica de segurança é alcançada na colecistectomia laparoscópica? Uma análise do conjunto de dados aberto Endoscapes2023»
    Quantos quadros anteriores à clipagem atendem a cada um dos três critérios de segurança e com que frequência os especialistas discordam.
    Trabalho de curso, resumo · Endoscapes2023

  2. «O triângulo de Calot na tela: um atlas de anatomia laparoscópica a partir de quadros anotados»
    Um atlas didático de como aparecem o ducto cístico, a artéria cística e o triângulo hepatocístico.
    Tese, material didático · Endoscapes2023, CholecSeg8k

  3. «Cronometrando uma colecistectomia: duração e variabilidade das fases cirúrgicas»
    Quanto dura cada uma das sete fases, quais fases mais frequentemente se alongam e com o que isso pode estar relacionado.
    Trabalho de curso · Cholec80

  4. «Duas operações, uma lógica? A estrutura temporal da colecistectomia e da histerectomia laparoscópicas»
    Comparação da ordem e da duração das etapas de duas operações laparoscópicas diferentes.
    Trabalho de curso, resumo · Cholec80, AutoLaparo

  5. «O que o cirurgião vê na ressecção retal robótica: com que frequência as estruturas anatômicas ficam visíveis e em que condições»
    Quais órgãos entram no campo de visão, com que frequência e quanto estão cobertos.
    Trabalho de curso · DSAD

  6. «Um mapa de instrumentos da operação: quais instrumentos são usados em cada fase da colecistectomia»
    Relação entre as fases cirúrgicas e os instrumentos visíveis, como base para um esquema didático e para a avaliação de modelos.
    Trabalho de curso, resumo · Cholec80

  7. «Fumaça, sangue e reflexos: o que dificulta reconhecer a anatomia em quadros laparoscópicos»
    Como obstáculos visuais comuns afetam a precisão da anotação humana e da feita por modelos.
    Tese · DSAD, CholecSeg8k

  8. «Pontos de referência da colecistectomia segura: definições nas diretrizes clínicas e nos guias de anotação de conjuntos de dados abertos»
    As definições usadas para anotar os dados coincidem com o que se ensina aos cirurgiões?
    Resumo, revisão da literatura · Endoscapes2023 e publicações

Qualidade da anotação e fatores humanos

  1. «Concordância entre estudantes de medicina que anotam estruturas anatômicas»
    O kappa de Fleiss e o coeficiente de Dice para diferentes estruturas: onde os estudantes concordam e onde não.
    Resumo, artigo · anotação do projeto · requer aprovação ética

  2. «Ano, experiência, especialidade: a precisão da anotação depende da formação médica?»
    Estudantes de diferentes anos, residentes e cirurgiões comparados nos mesmos quadros.
    Artigo · anotação do projeto · requer aprovação ética

  3. «A curva de aprendizado de um anotador: como muda a precisão dos contornos nas primeiras 20 horas»
    Quando a precisão se estabiliza e quais estruturas levam mais tempo para aprender.
    Tese · tarefas de calibração do projeto · requer aprovação ética

  4. «Confie, mas verifique: a tendência a aceitar a pré-anotação automática sem edição»
    Com que frequência os anotadores aceitam a sugestão de um modelo mesmo quando imprecisa, e como combater isso.
    Artigo · anotação do projeto com pré-anotação · requer aprovação ética

  5. «Onde os anotadores discordam: causas anatômicas das disputas de segmentação»
    Classificação dos quadros controversos no registro do líder clínico: baixa visibilidade, variante anatômica, definição pouco clara.
    Resumo · o registro de casos controversos do projeto

  6. «O custo de um quadro: esforço de anotação de vídeo cirúrgico e como reduzi-lo»
    Quanto tempo levam um quadro e um vídeo, e o que acelera o trabalho sem perder qualidade.
    Trabalho de curso · estatísticas de tarefas do CVAT

  7. «As fases cirúrgicas pelos olhos de um estudante e de um cirurgião: concordância nos limites das fases»
    Com que precisão os estudantes marcam o início e o fim das fases em comparação com a referência dos autores do conjunto de dados.
    Resumo · Cholec80 e anotação do projeto

Inteligência artificial na cirurgia

  1. «Onde a rede erra: uma revisão clínica dos erros no reconhecimento de fases cirúrgicas»
    O olhar de um médico sobre os erros de um modelo: quais são perigosos e quais são inofensivos.
    Tese · Cholec80, modelos de referência do projeto

  2. «Entre hospitais: quanto o reconhecimento de fases cai com dados de outro hospital»
    Um modelo treinado com vídeos de um hospital é testado com vídeos de outros.
    Artigo (com um engenheiro) · Cholec80, HeiChole

  3. «Um modelo consegue reconhecer a visão crítica de segurança?»
    Quão próxima a avaliação de um modelo fica da dos especialistas e o que explica as diferenças.
    Tese, artigo · Endoscapes2023

  4. «O modelo entende a anatomia? Mapas de atenção e pontos de referência clínicos»
    Para quais partes do quadro o modelo «olha» e se elas coincidem com aquilo para que o cirurgião olha.
    Tese · CholecSeg8k, Endoscapes2023

  5. «Porco ou humano: modelos de visão cirúrgica podem aprender com operações em animais?»
    Como modelos treinados com gravações de operações em porcos se saem em operações em pessoas.
    Artigo · EndoVis 2017, EndoVis 2018, CholecSeg8k

  6. «Modelos de segmentação de uso geral em vídeo cirúrgico: o que enxergam sem ajuste fino»
    Teste de modelos como o Segment Anything em quadros laparoscópicos: o que funciona de imediato e o que não funciona.
    Trabalho de curso · CholecSeg8k, DSAD

  7. «Um assistente de IA no centro cirúrgico: quais alertas os cirurgiões consideram úteis e quais perigosos»
    Um levantamento com cirurgiões e residentes sobre funções desejáveis e inaceitáveis da IA intraoperatória.
    Resumo · questionário · requer aprovação ética

Outras especialidades

  1. «Instrumentos na cirurgia de catarata: o que é mais difícil de reconhecer para um modelo e por quê»
    Uma análise de erros da segmentação de instrumentos em quadros de operações sob o microscópio.
    Trabalho de curso, oftalmologia · CaDIS

  2. «O pólipo que passou despercebido: uma revisão clínica dos erros de segmentação de pólipos»
    Quais pólipos os modelos mais frequentemente deixam passar e como isso se relaciona com sua forma, tamanho e localização.
    Trabalho de curso, gastroenterologia · Kvasir-SEG, HyperKvasir

  3. «Pelo microscópio e pelo laparoscópio: tarefas de visão computacional na cirurgia ocular e na abdominal»
    Uma revisão de como os dados, as tarefas e as dificuldades diferem entre as duas áreas.
    Resumo, revisão da literatura · CATARACTS, Cholec80

Educação médica

  1. «Um vídeo cirúrgico anotado como material didático de anatomia topográfica: elaboração e avaliação»
    Construção de um módulo didático com quadros anotados e verificação do seu valor em sala de aula.
    Tese · anotação do projeto · requer aprovação ética

  2. «A exposição a casos em números: assistir a operações anotadas acelera o reconhecimento de pontos de referência anatômicos?»
    Comparação da velocidade e da precisão no reconhecimento de estruturas antes e depois de uma série de sessões de visualização.
    Artigo · requer aprovação ética

  3. «Anotar para aprender: o que os estudantes aprendem sobre anatomia e cirurgia ao anotar operações»
    Autoavaliação e um teste de conhecimentos antes e depois de um semestre no projeto.
    Resumo · questionário · requer aprovação ética

  4. «Um treinador “Encontre o ducto cístico”: um exercício interativo com dados abertos»
    Construção de um exercício web em que o estudante marca uma estrutura e o programa compara a resposta com a referência.
    Trabalho de curso (com um estudante de computação) · CholecSeg8k, Endoscapes2023

Ética, direito e organização da ciência

  1. «A IA pode aprender com o YouTube? Questões éticas e jurídicas no uso de gravações públicas de operações»
    Direitos autorais, consentimento do paciente e desidentificação: o que um uso lícito exige.
    Resumo, revisão

  2. «Licenças dos conjuntos de dados cirúrgicos abertos: o que um pesquisador pode fazer»
    Comparação dos termos dos conjuntos de dados mais conhecidos e do que eles significam para as publicações.
    Resumo, revisão

  3. «O que o quadro revela: dados pessoais em gravações de operações endoscópicas e como removê-los»
    Quais informações sobre pacientes e equipe aparecem nas gravações e como ocultá-las de forma confiável.
    Trabalho de curso · metodologia do projeto

  4. «Ciência aberta na cirurgia: como estudantes de medicina podem participar de pesquisa reprodutível»
    A experiência do projeto como modelo de participação estudantil na ciência.
    Resumo, ensaio

Visão computacional e aprendizado de máquina

  1. «Um modelo de referência de segmentação anatômica no CholecSeg8k: uma comparação reprodutível de U-Net, DeepLabV3+ e SegFormer»
    As mesmas divisões, o mesmo orçamento de treinamento e as mesmas métricas para três arquiteturas, com ablações e intervalos de confiança.
    Trabalho de curso, tese · CholecSeg8k

  2. «Reconhecimento de fases cirúrgicas na colecistectomia: redes convolucionais temporais versus transformers»
    Qual arquitetura lida melhor com o contexto longo de uma operação e onde ambas falham.
    Tese · Cholec80

  3. «Pouca anotação, muito vídeo: aprendizado semissupervisionado e autossupervisionado para segmentação cirúrgica»
    Como usar milhares de quadros sem rótulo para melhorar um modelo treinado com centenas de quadros rotulados.
    Tese, dissertação de mestrado · Endoscapes2023, Cholec80

  4. «Adaptando o Segment Anything 2 ao vídeo laparoscópico: ajuste fino e avaliação»
    Quanto o ajuste fino de um modelo de uso geral melhora a segmentação de órgãos e instrumentos e quanta anotação isso exige.
    Tese · CholecSeg8k, Endoscapes2023

  5. «Robustez a fumaça, reflexos e desfoque: uma bateria de degradações para testar modelos de visão cirúrgica»
    Degradações sintéticas e reais, a queda de qualidade e maneiras de reduzi-la.
    Trabalho de curso · CholecSeg8k, DSAD

  6. «Quando um modelo deve dizer “não sei”: calibração de confiança em modelos de segmentação»
    Medir e melhorar a calibração, e abster-se em quadros duvidosos.
    Tese · CholecSeg8k, Endoscapes2023

  7. «Do porco ao humano: adaptação de domínio para a segmentação de instrumentos»
    Como transferir um modelo treinado com operações em animais para gravações de operações em pessoas.
    Artigo · EndoVis 2017, EndoVis 2018, CholecSeg8k

  8. «Abaixo de 50 milissegundos: destilação e quantização para modelos em tempo real»
    Como manter a qualidade dentro da meta de 30–50 ms por quadro e como medir a latência com honestidade.
    Tese · CholecSeg8k, Cholec80

  9. «Detecção e rastreamento de instrumentos cirúrgicos em vídeo»
    Um detector e um rastreador de instrumentos, métricas de rastreamento, erros sob oclusão.
    Trabalho de curso · CholecT50, Cholec80

  10. «Reconhecimento de trincas de ação instrumento–verbo–alvo»
    Modelos para trincas de ação e uma análise das classes mais difíceis.
    Tese · CholecT50

Dados, anotação e MLOps

  1. «Aprendizado ativo para anotação: quais quadros enviar primeiro aos anotadores»
    Estratégias de seleção de quadros e quantas horas de anotação economizam com a mesma qualidade do modelo.
    Tese · Cholec80, CholecSeg8k

  2. «Controle de qualidade automático da anotação: encontrar máscaras suspeitas antes da revisão»
    Regras e modelos que sinalizam prováveis erros dos anotadores.
    Trabalho de curso · anotação do projeto

  3. «Uma biblioteca de métricas de concordância entre anotadores para segmentação e anotação temporal»
    Kappa de Fleiss, Dice, concordância nos limites das fases, com testes e documentação.
    Trabalho de curso · dados sintéticos, anotação do projeto

  4. «Um pipeline de treinamento reprodutível: de uma versão dos dados a uma ficha de modelo»
    DVC, Hydra e MLflow em um único pipeline, para que qualquer resultado possa ser repetido com um comando.
    Trabalho de curso, tese · qualquer conjunto de dados aberto

  5. «Divisões sem vazamento: verificar automaticamente que nenhum paciente aparece ao mesmo tempo no treinamento e no teste»
    Como os vazamentos inflam as métricas e como detectá-los com testes.
    Trabalho de curso · Cholec80, Endoscapes2023

  6. «Um benchmark honesto: intervalos de confiança, execuções repetidas e proteção do conjunto de teste»
    Como construir uma classificação em que os resultados não possam ser ajustados ao conjunto de teste.
    Tese · conjuntos de dados abertos

Desidentificação e segurança

  1. «Texto nas telas de equipamentos de endoscopia: detectá-lo e ocultá-lo em um pipeline de desidentificação»
    Encontrar datas, nomes e números no quadro e mascará-los de forma confiável.
    Trabalho de curso, tese · quadros sintéticos

  2. «Quadros fora do corpo: detectar rostos da equipe e o centro cirúrgico nas gravações»
    Um classificador de quadros dentro/fora e detecção de rostos para filtragem automática.
    Trabalho de curso · Cholec80

  3. «Como provar que um vídeo está desidentificado: um método para verificar um pipeline de desidentificação»
    Conjuntos de teste, métricas de taxa de omissão e aceitação independente.
    Tese · dados sintéticos

Engenharia de software e interfaces

  1. «Um modelo de pré-anotação no CVAT como função serverless: latência, carga e escalabilidade»
    Integração de um modelo com a ferramenta de anotação e medição de como ele se comporta com muitos anotadores.
    Tese · CVAT, Segment Anything 2

  2. «Um treinador web de anatomia para estudantes de medicina com dados abertos»
    Um exercício interativo: o estudante marca uma estrutura e o programa compara a resposta com a referência.
    Trabalho de curso · CholecSeg8k, Endoscapes2023

  3. «Uma interface para a revisão clínica dos erros de um modelo»
    Como mostrar a um médico onde e por que um modelo errou, de modo que uma revisão leve minutos e não horas.
    Trabalho de curso · Cholec80, CholecSeg8k

  4. «Infraestrutura como código para IA médica: isolamento de dados, registro de auditoria e implantações reprodutíveis»
    Como construir uma plataforma Kubernetes em que os dados médicos não vazem e cada implantação seja repetível.
    Tese · infraestrutura do projeto, mediante acordo

Trabalho conjunto para estudantes de medicina e de computação

O trabalho mais interessante acontece em dupla: o estudante de medicina cuida do sentido clínico e o de computação do modelo e do código. Temas que combinam bem:

  • 16 + 35: um modelo de reconhecimento de fases e uma revisão clínica de seus erros;
  • 20 + 40: transferir modelos de operações em animais para operações em pessoas, do lado da engenharia e do lado clínico;
  • 29 + 54: o treinador «Encontre o ducto cístico», seu conteúdo e sua implementação;
  • 13 + 45: os quadros controversos pelos olhos de um cirurgião e a detecção automática de erros de anotação;
  • 16 + 55: uma interface em que um médico revisa os erros de um modelo.

Regras para o trabalho com os dados do projeto

  • Cite os autores do conjunto de dados e siga os termos da licença. A maioria dos conjuntos de dados permite apenas uso não comercial. Veja a página de licenças.
  • Nenhum dado de paciente além dos conjuntos de dados publicados e dos vídeos permitidos. Não use gravações do seu próprio hospital.
  • Estudos envolvendo pessoas somente após a aprovação do comitê de ética da sua universidade e com o consentimento dos participantes.
  • Um resultado negativo é um resultado. Um trabalho que mostra honestamente que uma ideia não funcionou é valioso para o projeto.
  • Publicações que usem dados do projeto devem ser combinadas de antemão com o líder científico do projeto. A autoria segue o acordo de contribuição.

Proponha seu próprio tema

Tem uma ideia que não está na lista? Escreva para support@opensurgicalvision.org com o assunto «Research topic» (em inglês, para que a equipe classifique as mensagens) ou abra uma conversa no GitHub Discussions. Bons temas serão adicionados à lista.

Para começar, veja as páginas para estudantes de medicina, para estudantes de computação e para docentes.

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