論文の概要: MambaXCTrack: Mamba-based Tracker with SSM Cross-correlation and Motion Prompt for Ultrasound Needle Tracking

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.08395v1
• Date: Wed, 13 Nov 2024 07:27:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-14 16:10:28.620867
• Title: MambaXCTrack: Mamba-based Tracker with SSM Cross-correlation and Motion Prompt for Ultrasound Needle Tracking
• Title（参考訳）: マンバXCTrack:超音波ニードルトラッキングのためのSSMクロスコリレーションとモーションプロンプトを備えたマンバベースのトラッカー
• Authors: Yuelin Zhang, Qingpeng Ding, Long Lei, Jiwei Shan, Wenxuan Xie, Tianyi Zhang, Wanquan Yan, Raymond Shing-Yan Tang, Shing Shin Cheng,
• Abstract要約: 本稿では,マンバをベースとした針追跡装置であるマンバXCTrackを提案する。 提案したトラッカーは、他の最先端トラッカーよりも優れ、アブレーション研究は、各トラッカーモジュールの有効性をさらに強調する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.175857743248732
• License:
• Abstract: Ultrasound (US)-guided needle insertion is widely employed in percutaneous interventions. However, providing feedback on the needle tip position via US image presents challenges due to noise, artifacts, and the thin imaging plane of US, which degrades needle features and leads to intermittent tip visibility. In this paper, a Mamba-based US needle tracker MambaXCTrack utilizing structured state space models cross-correlation (SSMX-Corr) and implicit motion prompt is proposed, which is the first application of Mamba in US needle tracking. The SSMX-Corr enhances cross-correlation by long-range modeling and global searching of distant semantic features between template and search maps, benefiting the tracking under noise and artifacts by implicitly learning potential distant semantic cues. By combining with cross-map interleaved scan (CIS), local pixel-wise interaction with positional inductive bias can also be introduced to SSMX-Corr. The implicit low-level motion descriptor is proposed as a non-visual prompt to enhance tracking robustness, addressing the intermittent tip visibility problem. Extensive experiments on a dataset with motorized needle insertion in both phantom and tissue samples demonstrate that the proposed tracker outperforms other state-of-the-art trackers while ablation studies further highlight the effectiveness of each proposed tracking module.
• Abstract（参考訳）: 超音波ガイド下針挿入術は経皮的治療に広く用いられている。 しかし、針先端位置へのフィードバックをUS画像を通して提供すると、ノイズ、アーティファクト、および針の特徴を劣化させ、断続的な先端視認性をもたらす米国の薄膜イメージング面による課題が提示される。 本稿では,MambaをベースとしたUS針追跡装置であるMambaXCTrackについて,構造化状態空間モデル(SSMX-Corr)と暗黙動作プロンプト(暗黙動作プロンプト)を用いて提案する。 SSMX-Corrは、長距離モデリングとテンプレートと検索マップ間の遠隔セマンティック特徴のグローバル検索によって相互相関を強化し、潜在的な遠隔セマンティックキューを暗黙的に学習することで、ノイズやアーティファクトの追跡に役立っている。 クロスマップインターリーブドスキャン(CIS)と組み合わせることで、位置誘導バイアスとの局所的なピクセルワイズ相互作用をSSMX-Corrにも導入することができる。 非視覚的プロンプトとして暗黙の低レベルモーションディスクリプタが提案され、間欠的な先端視認性問題に対処する。 ファントムと組織サンプルの両方において、運動針挿入を伴うデータセットの広範な実験により、提案されたトラッカーは他の最先端トラッカーよりも優れており、アブレーション研究は、提案されたトラッキングモジュールの有効性をさらに強調している。

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