ARIADNE:面向可信 coronary 血管造影分析的感知-推理协同框架
计算机视觉与模式识别
2026-03-20 v1 人工智能
摘要
传统的像素级损失函数无法强制血管分割中的拓扑约束,导致血管树结构碎片化,尽管像素级准确率高。我们提出ARIADNE,一个将感知偏好对齐与基于强化学习的诊断推理耦合,以实现拓扑一致的狭窄检测的两阶段框架。感知模块采用DPO对Sa2VA视觉语言基础模型进行微调,使用Betti数约束作为偏好信号,将策略对齐至几何上完整的血管结构,而非像素级重叠指标。推理模块将狭窄定位建模为马尔可夫决策过程,包含显式的拒绝机制,自动推迟模糊解剖候选人如分叉和血管交叉,将目标从覆盖最大化转向可靠性优化。在1400例临床血管造影影像中,ARIADNE实现中心线Dice达到0.838,较几何基线方法将假阳性减少41%。外部验证在ARCADE和XCAD等多中心基准数据集上 confirms 跨采集协议的泛化能力。这标志着DPO在医学影像中实现拓扑对齐的首次应用,表明基于偏好的学习相对于结构约束可缓解拓扑违规,同时在介入心血管医学工作流程中保持诊断灵敏度。
引用
@article{arxiv.2603.19169,
title = {ARIADNE: A Perception-Reasoning Synergy Framework for Trustworthy Coronary Angiography Analysis},
author = {Zhan Jin and Yu Luo and Yizhou Zhang and Ziyang Cui and Yuqing Wei and Xianchao Liu and Xueying Zeng and Qing Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.19169},
year = {2026}
}
备注
28 pages, 5 figures . arXiv:submit/7385738 [cs.AI]