論文の概要: A WDLoRA-Based Multimodal Generative Framework for Clinically Guided Corneal Confocal Microscopy Image Synthesis in Diabetic Neuropathy

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.13693v1
• Date: Sat, 14 Feb 2026 09:32:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-17 14:17:28.346787
• Title: A WDLoRA-Based Multimodal Generative Framework for Clinically Guided Corneal Confocal Microscopy Image Synthesis in Diabetic Neuropathy
• Title（参考訳）: WDLoRAを用いた糖尿病性ニューロパチーにおける角膜共焦点顕微鏡画像合成のための多モード生成フレームワーク
• Authors: Xin Zhang, Liangxiu Han, Yue Shi, Yalin Zheng, Uazman Alam, Maryam Ferdousi, Rayaz Malik,
• Abstract要約: 糖尿病性末梢神経障害(DPN)における角膜共焦点顕微鏡による小線維損傷の評価 強靭で自動的なディープラーニングに基づく診断モデルの開発は、角膜神経形態学におけるラベル付きデータの不足ときめ細かい変化によって制限される。 臨床誘導CCM画像合成のためのWDLoRAに基づくマルチモーダル生成フレームワークを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.701084151107652
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Corneal Confocal Microscopy (CCM) is a sensitive tool for assessing small-fiber damage in Diabetic Peripheral Neuropathy (DPN), yet the development of robust, automated deep learning-based diagnostic models is limited by scarce labelled data and fine-grained variability in corneal nerve morphology. Although Artificial Intelligence (AI)-driven foundation generative models excel at natural image synthesis, they often struggle in medical imaging due to limited domain-specific training, compromising the anatomical fidelity required for clinical analysis. To overcome these limitations, we propose a Weight-Decomposed Low-Rank Adaptation (WDLoRA)-based multimodal generative framework for clinically guided CCM image synthesis. WDLoRA is a parameter-efficient fine-tuning (PEFT) mechanism that decouples magnitude and directional weight updates, enabling foundation generative models to independently learn the orientation (nerve topology) and intensity (stromal contrast) required for medical realism. By jointly conditioning on nerve segmentation masks and disease-specific clinical prompts, the model synthesises anatomically coherent images across the DPN spectrum (Control, T1NoDPN, T1DPN). A comprehensive three-pillar evaluation demonstrates that the proposed framework achieves state-of-the-art visual fidelity (Fréchet Inception Distance (FID): 5.18) and structural integrity (Structural Similarity Index Measure (SSIM): 0.630), significantly outperforming GAN and standard diffusion baselines. Crucially, the synthetic images preserve gold-standard clinical biomarkers and are statistically equivalent to real patient data. When used to train automated diagnostic models, the synthetic dataset improves downstream diagnostic accuracy by 2.1% and segmentation performance by 2.2%, validating the framework's potential to alleviate data bottlenecks in medical AI.
• Abstract（参考訳）: 角膜共焦点顕微鏡(CCM)は、糖尿病性末梢神経障害(DPN)の微小線維損傷を評価するための敏感なツールである。 人工知能(AI)による基礎生成モデルは、自然な画像合成において優れているが、ドメイン固有の訓練が限られており、臨床分析に必要な解剖学的忠実さを損なうため、しばしば医療画像に苦しむ。 これらの制約を克服するため,臨床誘導型CCM画像合成のためのWDLoRAに基づくマルチモーダル生成フレームワークを提案する。 WDLoRAは、パラメータ効率の良い微調整(PEFT)機構で、大きさと方向の重量の更新を分離し、基礎生成モデルが医療リアリズムに必要な方向(神経トポロジー)と強度(ストロームコントラスト)を独立に学習できるようにする。 神経セグメント化マスクと疾患特異的な臨床プロンプトを併用することにより、DPNスペクトル(Control, T1NoDPN, T1DPN)の解剖学的コヒーレントな画像を合成する。 総合的な3ピラー評価により,提案手法は現状の視覚的忠実度(Fréchet Inception Distance (FID): 5.18)と構造的整合性(Structural similarity Index Measure (SSIM): 0.630)を実現し,GANと標準拡散ベースラインを大きく上回った。 重要なことに、合成画像は金標準臨床バイオマーカーを保持し、実際の患者データと統計的に等価である。 自動診断モデルのトレーニングに使用すると、合成データセットは下流の診断精度を2.1%改善し、セグメンテーション性能を2.2%向上させる。

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