面向半骨盼模型的骨架引导扩散模型：用于半指畸形诊断的精准脚掌 X 光片合成
图像与视频处理
2025-05-14 v1 计算机视觉与模式识别
摘要
医学图像合成在为诊断和治疗提供解剖准确图像方面发挥着关键作用。半指畸形（hallux valgus）影响约全球人口的 19%，诊断需要频繁进行负重 X 光片检查，这给患者和医护人员都带来了额外的负担。现有的 X 光片模型往往难以在图像保真性、骨骼一致性和物理约束之间取得平衡，尤其是基于扩散的方法缺乏骨骼引导。我们提出了骨架约束条件扩散模型（Skeletal-Constrained Conditional Diffusion Model, SCCDM），并引入 KCC 一种利用骨骼标志点的脚部评估方法。SCCDM 采用多尺度特征提取和注意力机制，使结构相似性指数（SSIM）提高了 5.72%（至 0.794），峰值信噪比（PSNR）提高了 18.34%（至 21.40 dB）。当与 KCC 结合使用时，模型实现平均得分 0.85，显示出强大的临床应用前景。代码已公开于 https://github.com/midisec/SCCDM。
引用
@article{arxiv.2505.08247,
title = {Skeleton-Guided Diffusion Model for Accurate Foot X-ray Synthesis in Hallux Valgus Diagnosis},
author = {Midi Wan and Pengfei Li and Yizhuo Liang and Di Wu and Yushan Pan and Guangzhen Zhu and Hao Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.08247},
year = {2025}
}