論文の概要: Towards Automated Initial Probe Placement in Transthoracic Teleultrasound Using Human Mesh and Skeleton Recovery

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.11257v1
• Date: Wed, 11 Mar 2026 19:36:29 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-13 14:46:25.614341
• Title: Towards Automated Initial Probe Placement in Transthoracic Teleultrasound Using Human Mesh and Skeleton Recovery
• Title（参考訳）: ヒトメッシュと骨格回復を用いた経胸壁的超音波検査における初期プローブ配置の自動化に向けて
• Authors: Yu Chung Lee, David G. Black, Ryan S. Yeung, Septimiu E. Salcudean,
• Abstract要約: 初心者やロボットは、専門家の助けなしにまず患者にプローブを置くという難しい作業に直面します。 患者登録と解剖情報を用いた初期プローブ配置誘導の自動化のための枠組みを提案する。 健康なボランティアによる実験では、提案されたプローブ配置予測とMR誘導が一貫した初期配置をもたらすことが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.99938892718088
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Cardiac and lung ultrasound are technically demanding because operators must identify patient-specific intercostal acoustic windows and then navigate between standard views by adjusting probe position, rotation, and force across different imaging planes. These challenges are amplified in teleultrasound when a novice or robot faces the difficult task of first placing the probe on the patient without in-person expert assistance. We present a framework for automating Patient registration and anatomy-informed Initial Probe placement Guidance (PIPG) using only RGB images from a calibrated camera. The novice first captures the patient using the camera on a mixed reality (MR) head-mounted display (HMD). An edge server then infers a patient-specific body-surface and skeleton model, with spatial smoothing across multiple views. Using bony landmarks from the predicted skeleton, we estimate the intercostal region and project the guidance back onto the reconstructed body surface. To validate the framework, we overlaid the reconstructed body mesh and the virtual probe pose guidance across multiple transthoracic echocardiography scan planes in situ and measured the quantitative placement error. Pilot experiments with healthy volunteers suggest that the proposed probe placement prediction and MR guidance yield consistent initial placement within anatomical variability acceptable for teleultrasound setup
• Abstract（参考訳）: 心臓と肺の超音波は、オペレーターが患者固有の宿主間音響窓を識別し、プローブの位置、回転、異なる撮像面の力を調整することで標準的なビューの間を移動する必要があるため、技術的に要求されている。 これらの課題は、初心者やロボットが、個人の専門家の助けなしに、まず患者にプローブを配置する難しい課題に直面した場合に、テレ超音波で増幅される。 本稿では, 患者登録と解剖情報を用いた初期プローブ配置誘導(PIPG)を, 校正カメラからのRGB画像のみを用いて自動化する枠組みを提案する。 初心者はまず、MR(Mixed Reality)ヘッドマウントディスプレイ(HMD)でカメラを使用して患者を捕獲する。 エッジサーバは患者固有の体表面モデルと骨格モデルを推論し、複数のビューにわたって空間的滑らか化を行う。 予測された骨格から得られた骨質のランドマークを用いて、骨間領域を推定し、再建された体表面に誘導を投影する。 この枠組みを検証するため, 再建した体メッシュと仮想プローブが, 複数の経胸壁心エコースキャン面にオーバーレイし, 定量配置誤差を測定した。 健常者を対象とした実験から, 提案したプローブ配置予測とMR誘導は, 遠隔超音波装置に許容される解剖学的変動の範囲内における一貫した初期配置をもたらすことが示唆された。

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