論文の概要: Ultrasound Operator Guidance Using World Modeling and Retrieval Based Action Planning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.06008v1
• Date: Mon, 05 Oct 2026 09:05:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-09 19:27:29.071592
• Title: Ultrasound Operator Guidance Using World Modeling and Retrieval Based Action Planning
• Title（参考訳）: 世界モデリングと検索に基づく行動計画を用いた超音波オペレータ誘導
• Abstract要約: 訓練されたソノグラフィーの供給を上回る検査の需要により、オペレーター・ガイダンス・システムはこのギャップを埋めることを目指している。 超音波取得ダイナミクスの検索による潜時遷移モデルを提案する。 展開時には、プローブ追跡ハードウェアを使わずに、ライブ超音波画像フィードからガイダンスが生成される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 21.637485345816398
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Ultrasound is widely used, but acquisition quality is heavily dependent on the operator's knowledge and expertise. With demand for examinations outpacing the supply of trained sonographers, operator-guidance systems aim to close this gap by instructing a less trained user how to move the probe toward a target view. In this paper, we propose a retrieval-induced latent transition model for ultrasound acquisition dynamics, formulating ultrasound operator guidance as multi-step planning and retrieval in a world model. Using a V-JEPA 2.1 backbone, observations are first encoded into a latent space where anatomically related views lie close together. We then retrieve similar views from a reference database containing encoded latent states and corresponding probe positions and orientations. Rather than learning a parametric transition function, we directly use physically executed transitions from the database to establish our nonparametric, retrieval-induced transition model that supports receding-horizon planning. At deployment, guidance is generated from the live ultrasound image feed alone, without any probe tracking hardware. Applied to carotid ultrasound, the proposed planner reaches the target view in 86% of retrospective closed-loop episodes, versus 52% and 43% for representative baselines, outperforming both on every target view, including the challenging longitudinal internal and external carotid artery views. A prospective feasibility study on unseen volunteers, run in real time on a CPU using distillation, reaches 83% target-view reachability. Because planning is driven by proximity to any encodable goal latent, the same world model can navigate back to any previously acquired, patient-specific frame, supporting reproducible longitudinal imaging for e.g. perioperative or follow-up monitoring.
• Abstract（参考訳）: 超音波は広く使われているが、取得の質はオペレーターの知識と専門知識に大きく依存している。 訓練されたソノグラフィーの供給を上回り検査の需要が高まる中、オペレーター誘導システムは、訓練の少ない利用者に目標視に向けてプローブを移動させる方法を指示することで、このギャップを埋めることを目指している。 本稿では,多段階の計画と検索として超音波操作者指導を定式化した,超音波取得ダイナミクスのための検索誘起潜時遷移モデルを提案する。 V-JEPA 2.1のバックボーンを用いて、観測はまず、解剖学的に関連するビューが近接している潜在空間に符号化される。 次に、符号化された潜伏状態と対応するプローブ位置と向きを含む参照データベースから、類似したビューを検索する。 パラメトリック・トランジション関数を学習する代わりに、データベースから直接物理的に実行されるトランジションを使用して、回帰水平計画をサポートする非パラメトリック・検索誘発トランジションモデルを確立する。 展開時には、プローブ追跡ハードウェアを使わずに、ライブ超音波画像フィードからガイダンスが生成される。 頸動脈超音波検査では, 提案したプランナーは, 閉ループエピソードの86%で対象視に到達し, 52%, 43%が対象視で上向きであり, 内頸動脈と内頸動脈の縦断的視認と外頸動脈の視認に優れていた。 蒸留技術を用いてCPU上でリアルタイムに動作し、目標視到達率83%に達する未確認ボランティアの有望な実現可能性調査を行った。 計画はエンコード可能な目標に近接して実行されるため、同じ世界モデルは、以前取得した患者固有のフレームにナビゲートし、再現可能な縦方向のイメージングをサポートし、eg周術期または追跡監視をサポートする。

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