論文の概要: UltraTwin: Towards Cardiac Anatomical Twin Generation from Multi-view 2D Ultrasound

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.23490v1
• Date: Mon, 30 Jun 2025 03:27:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-01 21:27:53.907014
• Title: UltraTwin: Towards Cardiac Anatomical Twin Generation from Multi-view 2D Ultrasound
• Title（参考訳）: UltraTwin: マルチビュー2次元超音波による心臓解剖学的双極子生成に向けて
• Authors: Junxuan Yu, Yaofei Duan, Yuhao Huang, Yu Wang, Rongbo Ling, Weihao Luo, Ang Zhang, Jingxian Xu, Qiongying Ni, Yongsong Zhou, Binghan Li, Haoran Dou, Liping Liu, Yanfen Chu, Feng Geng, Zhe Sheng, Zhifeng Ding, Dingxin Zhang, Rui Huang, Yuhang Zhang, Xiaowei Xu, Tao Tan, Dong Ni, Zhongshan Gou, Xin Yang,
• Abstract要約: 心解剖学的双生児(心解剖学的双生児)をスパース・マルチビュー2D USから得るための新しい生成フレームワークであるUltraTwinを導入する。 まず、厳密にペア化されたマルチビューUSとCTを含む現実的で高品質なデータセットの構築を開拓した。 第二に、階層的再構成最適化を実現するための粗大きめのスキームを提案する。 第三に、トポロジ対応制約に対する暗黙のオートエンコーダを導入する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 17.70782591089384
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: Echocardiography is routine for cardiac examination. However, 2D ultrasound (US) struggles with accurate metric calculation and direct observation of 3D cardiac structures. Moreover, 3D US is limited by low resolution, small field of view and scarce availability in practice. Constructing the cardiac anatomical twin from 2D images is promising to provide precise treatment planning and clinical quantification. However, it remains challenging due to the rare paired data, complex structures, and US noises. In this study, we introduce a novel generative framework UltraTwin, to obtain cardiac anatomical twin from sparse multi-view 2D US. Our contribution is three-fold. First, pioneered the construction of a real-world and high-quality dataset containing strictly paired multi-view 2D US and CT, and pseudo-paired data. Second, we propose a coarse-to-fine scheme to achieve hierarchical reconstruction optimization. Last, we introduce an implicit autoencoder for topology-aware constraints. Extensive experiments show that UltraTwin reconstructs high-quality anatomical twins versus strong competitors. We believe it advances anatomical twin modeling for potential applications in personalized cardiac care.
• Abstract（参考訳）: 心エコー検査は心臓検査の日常的な方法である。 しかし、2D超音波(US)は正確なメートル法計算と3D心筋構造の直接観察に苦慮している。 さらに、3D USは、解像度が低く、視野が小さく、実際は可用性が低いため制限されている。 2次元画像から心臓解剖学的双生児を構築することで、正確な治療計画と臨床定量化が期待できる。 しかし、これは稀なペアデータ、複雑な構造、アメリカの騒音のため、依然として困難である。 本研究では,スパルス多面体2DUSから心臓解剖学的双生児を得るための新しい生成フレームワークであるUltraTwinを紹介する。 私たちの貢献は3倍です。 まず、厳密なペア付きマルチビューUSとCTと擬似ペアデータを含む実世界の高品質データセットの構築を開拓した。 第二に、階層的再構成最適化を実現するための粗大きめのスキームを提案する。 最後に、トポロジ対応制約に対する暗黙のオートエンコーダを導入する。 大規模な実験により、UltraTwinは高い競争相手に対して高品質な解剖学的双生児を再構成することが示された。 パーソナライズされた心疾患に対する解剖学的双対モデリングの進歩が期待できる。

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