論文の概要: Cohort-Scale Neural Atlases of Ultrasound Video
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.00890v1
- Date: Sat, 30 May 2026 20:52:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-02 21:34:28.964833
- Title: Cohort-Scale Neural Atlases of Ultrasound Video
- Title(参考訳): 超音波映像のコホートスケールニューラルアトラス
- Abstract要約: 超音波ビデオ解析のためのコホートスケールニューラルアトラスを提案する。
提案手法はコヒーレントな標準テンプレートを学習し,正確なアトラス空間アノテーション転送を可能にする。
EchoNet-DynamicとMSK-Boneでは、強い高密度対応ベースラインと競合する精度でシングルショットと少数ショットの転送をサポートする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.4814632441414552
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Ultrasound is the most widely used real-time imaging modality in clinical practice, yet per-frame video annotation remains a major bottleneck: expert labels are scarce and costly, and image appearance varies with speckle, shadowing, attenuation, and operator-dependent probe pose. This is especially limiting because clinically relevant information is often dynamic, from left-ventricular motion in echocardiography to muscle and bone kinematics in musculoskeletal imaging. Population atlases can amortize annotation cost by registering observations to a shared canonical coordinate system, but existing neural atlas methods mainly target single videos, small test-time image sets, or object-centric image collections. We introduce a cohort-scale neural atlas for ultrasound video: a single canonical chart with per-video Generative Latent Optimization embeddings, trained jointly over thousands of frames in DINOv3 feature space. Across five cardiac and musculoskeletal datasets with point landmarks and segmentation masks, our method learns coherent canonical templates and enables accurate atlas-space annotation transfer. On EchoNet-Dynamic and MSK-Bone, it supports single- and few-shot transfer with accuracy competitive with strong dense-correspondence baselines, while training in minutes on a single consumer GPU. The learned embeddings are interpretable: linear projections reveal structured cohort variation, image-decoder interpolation produces anatomically plausible intermediate frames, and test-time latent inversion reconstructs held-out frames through the atlas. These results suggest that cohort-scale neural atlases offer a practical, interpretable representation for reducing expert annotation burden in ultrasound video analysis.
- Abstract(参考訳): 超音波は、臨床実践において最も広く使われているリアルタイム画像モダリティであるが、フレームごとのビデオアノテーションは大きなボトルネックであり、専門家のラベルは少なく、コストがかかり、画像の外観はスペックル、シャドーイング、減衰、オペレータに依存したプローブのポーズによって変化する。
心エコー法では左室運動から筋・骨運動学,筋骨格画像では左室運動から骨運動まで,臨床的に関係する情報がダイナミックであることが多いため,これは特に制限される。
集団アトラスは、共通の標準座標系に観測を登録することで、アノテーションコストを償却することができるが、既存のニューラルアトラス法は主に単一のビデオ、小さなテストタイムイメージセット、またはオブジェクト中心の画像コレクションをターゲットにしている。
超音波ビデオのためのコホートスケールニューラルアトラス:DINOv3特徴空間内の数千フレーム以上を共同でトレーニングした、ビデオごとのジェネレーティブ潜在最適化を組み込んだ単一の標準チャート。
本手法は,5つの心・筋骨格データセットにポイントランドマークとセグメンテーションマスクを付与し,コヒーレントな標準テンプレートを学習し,正確なアトラス空間アノテーション転送を可能にする。
EchoNet-DynamicとMSK-Boneでは、単一のコンシューマGPUで数分でトレーニングしながら、強い高密度対応ベースラインと競合する精度で、シングルショットと少数ショットの転送をサポートする。
線形射影は構造的コホート変動を示し、画像デコーダ補間は解剖学的に妥当な中間フレームを生成し、テストタイムの潜伏反転はアトラスを介して保持されたフレームを再構成する。
以上の結果から,コホートスケールのニューラルアトラスは,超音波ビデオ解析における専門家のアノテーション負担を軽減するための実用的,解釈可能な表現である可能性が示唆された。
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