基于深度學(xué)習(xí)的乳腺腫瘤分割算法研究
發(fā)布時間:2021-02-28 02:20
乳腺癌是一種高發(fā)性疾病,嚴(yán)重地影響到全球女性的身心健康。“早發(fā)現(xiàn),早治療”是臨床上挽救患者生命的唯一途徑。目前乳腺鉬靶X線攝影檢查是臨床上被公認(rèn)的最可靠與有效的診斷方法之一。然而乳腺癌的醫(yī)學(xué)影像特征不明顯并且受限于醫(yī)師的主觀性影響,這導(dǎo)致了人工閱片工作十分繁瑣而且差異性大。乳腺腫塊是乳腺癌在鉬靶圖像的重要表征之一,而傳統(tǒng)的分割算法僅僅根據(jù)乳腺的灰度、形態(tài)、紋理等信息往往難以區(qū)別與其對比度相似的軟組織。隨著計算機(jī)輔助診斷技術(shù)(computer-aided diagnosis,CAD)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上有了越來越廣泛的應(yīng)用前景,基于乳腺鉬靶的自動分割技術(shù)具有較高的檢測精度,能夠為醫(yī)師提供均一性較好的分割意見;谏疃葘W(xué)習(xí)模型,本文研究了兩種乳腺腫塊的精準(zhǔn)分割算法。方法一構(gòu)建了基于超像素分割的雙階網(wǎng)絡(luò),將乳腺腫塊的分割問題轉(zhuǎn)換成像素級別上的二分類問題,實現(xiàn)了超像素級別到像素級別的分割。方法二提出了一種編碼-解碼網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),該法無需預(yù)處理,直接在原圖上學(xué)習(xí)而獲取到像素級別上的分割結(jié)果圖,改善了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中基于圖像塊學(xué)習(xí)方法下圖像冗余信息過多的缺點。本文實驗數(shù)據(jù)建立在南佛羅里達(dá)大學(xué)建立的公開數(shù)據(jù)集與武漢大...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
CAD技術(shù)的流程圖
圖 2-1 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的乳腺分割流程圖2.2 乳腺圖像預(yù)處理X 射線具有分辨率高、信息量大的特點,能夠為疾病的診斷提供豐富的的信息。然而過大的圖像容易在分析圖像時候帶去過多的冗余信息,特別是而在疾病診斷中真正有效的關(guān)注區(qū)域僅為乳腺區(qū)域。另外在 X 射線在對乳房體成像過程中會不可避免地出現(xiàn)一些噪聲以及背景的干擾,他們會影響到計算機(jī)輔助識別、診斷任務(wù),造成一定的精度下降,典型的像大多數(shù)腫塊包含在乳腺的軟組織中,特別有些女性的房體小并且為致密腺體型的乳房,腫塊與乳腺組織之間的密度相似,對比度差異較小[28]。這些特點都使得分割任務(wù)的難度加大。圖 2-2 所示為一組包含惡性腫塊的患者病例,可以看出有的腫塊從人眼上難以區(qū)別。
圖 2-1 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的乳腺分割流程圖2.2 乳腺圖像預(yù)處理X 射線具有分辨率高、信息量大的特點,能夠為疾病的診斷提供豐富的的信息。然而過大的圖像容易在分析圖像時候帶去過多的冗余信息,特別是而在疾病診斷中真正有效的關(guān)注區(qū)域僅為乳腺區(qū)域。另外在 X 射線在對乳房體成像過程中會不可避免地出現(xiàn)一些噪聲以及背景的干擾,他們會影響到計算機(jī)輔助識別、診斷任務(wù),造成一定的精度下降,典型的像大多數(shù)腫塊包含在乳腺的軟組織中,特別有些女性的房體小并且為致密腺體型的乳房,腫塊與乳腺組織之間的密度相似,對比度差異較小[28]。這些特點都使得分割任務(wù)的難度加大。圖 2-2 所示為一組包含惡性腫塊的患者病例,可以看出有的腫塊從人眼上難以區(qū)別。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]正確認(rèn)識MRI的乳腺癌診斷價值[J]. 周娟,江澤飛. 中國實用外科雜志. 2018(11)
[2]基于深度學(xué)習(xí)的醫(yī)學(xué)圖像處理研究進(jìn)展[J]. 林金朝,龐宇,徐黎明,黃志偉. 生命科學(xué)儀器. 2018(Z1)
[3]人工智能在影像學(xué)的發(fā)展、現(xiàn)狀及展望[J]. 宋彬,黃子星. 中國普外基礎(chǔ)與臨床雜志. 2018(05)
[4]關(guān)于智能醫(yī)療研究與發(fā)展的思考[J]. 涂仕奎,楊杰,連勇,黃曉霖,沈紅斌,張麗清,徐雷. 科學(xué). 2017(03)
[5]圖像分割中的超像素方法研究綜述[J]. 宋熙煜,周利莉,李中國,陳健,曾磊,閆鑌. 中國圖象圖形學(xué)報. 2015(05)
[6]基于SPCNN與改進(jìn)型矢量CV模型的乳腺X射線腫塊分割方法[J]. 韓振中,陳后金,李艷鳳,李居朋,姚暢,程琳. 物理學(xué)報. 2014(07)
[7]X線鉬靶與定量超聲彈性成像聯(lián)合應(yīng)用在乳腺小結(jié)節(jié)病變診斷中的價值[J]. 趙立新,洪常華,孫德國. 中國老年學(xué)雜志. 2013(19)
[8]鉬靶X線征象與不同類型乳腺癌關(guān)系的病理基礎(chǔ)研究[J]. 王秀麗,柴麗敏,張偉,許艷梅. 醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志. 2011(08)
[9]乳腺癌的影像學(xué)診斷及進(jìn)展[J]. 楊秋紅,孫一兵. 安徽醫(yī)學(xué). 2005(06)
[10]電子計算機(jī)輔助診斷(CAD)的原理及臨床應(yīng)用[J]. 舒榮寶,王成林. 中國CT和MRI雜志. 2004(02)
博士論文
[1]腫瘤手術(shù)導(dǎo)航中圖像分割與配準(zhǔn)方法研究[D]. 趙麗亞.北京工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號:3055163
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
CAD技術(shù)的流程圖
圖 2-1 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的乳腺分割流程圖2.2 乳腺圖像預(yù)處理X 射線具有分辨率高、信息量大的特點,能夠為疾病的診斷提供豐富的的信息。然而過大的圖像容易在分析圖像時候帶去過多的冗余信息,特別是而在疾病診斷中真正有效的關(guān)注區(qū)域僅為乳腺區(qū)域。另外在 X 射線在對乳房體成像過程中會不可避免地出現(xiàn)一些噪聲以及背景的干擾,他們會影響到計算機(jī)輔助識別、診斷任務(wù),造成一定的精度下降,典型的像大多數(shù)腫塊包含在乳腺的軟組織中,特別有些女性的房體小并且為致密腺體型的乳房,腫塊與乳腺組織之間的密度相似,對比度差異較小[28]。這些特點都使得分割任務(wù)的難度加大。圖 2-2 所示為一組包含惡性腫塊的患者病例,可以看出有的腫塊從人眼上難以區(qū)別。
圖 2-1 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的乳腺分割流程圖2.2 乳腺圖像預(yù)處理X 射線具有分辨率高、信息量大的特點,能夠為疾病的診斷提供豐富的的信息。然而過大的圖像容易在分析圖像時候帶去過多的冗余信息,特別是而在疾病診斷中真正有效的關(guān)注區(qū)域僅為乳腺區(qū)域。另外在 X 射線在對乳房體成像過程中會不可避免地出現(xiàn)一些噪聲以及背景的干擾,他們會影響到計算機(jī)輔助識別、診斷任務(wù),造成一定的精度下降,典型的像大多數(shù)腫塊包含在乳腺的軟組織中,特別有些女性的房體小并且為致密腺體型的乳房,腫塊與乳腺組織之間的密度相似,對比度差異較小[28]。這些特點都使得分割任務(wù)的難度加大。圖 2-2 所示為一組包含惡性腫塊的患者病例,可以看出有的腫塊從人眼上難以區(qū)別。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]正確認(rèn)識MRI的乳腺癌診斷價值[J]. 周娟,江澤飛. 中國實用外科雜志. 2018(11)
[2]基于深度學(xué)習(xí)的醫(yī)學(xué)圖像處理研究進(jìn)展[J]. 林金朝,龐宇,徐黎明,黃志偉. 生命科學(xué)儀器. 2018(Z1)
[3]人工智能在影像學(xué)的發(fā)展、現(xiàn)狀及展望[J]. 宋彬,黃子星. 中國普外基礎(chǔ)與臨床雜志. 2018(05)
[4]關(guān)于智能醫(yī)療研究與發(fā)展的思考[J]. 涂仕奎,楊杰,連勇,黃曉霖,沈紅斌,張麗清,徐雷. 科學(xué). 2017(03)
[5]圖像分割中的超像素方法研究綜述[J]. 宋熙煜,周利莉,李中國,陳健,曾磊,閆鑌. 中國圖象圖形學(xué)報. 2015(05)
[6]基于SPCNN與改進(jìn)型矢量CV模型的乳腺X射線腫塊分割方法[J]. 韓振中,陳后金,李艷鳳,李居朋,姚暢,程琳. 物理學(xué)報. 2014(07)
[7]X線鉬靶與定量超聲彈性成像聯(lián)合應(yīng)用在乳腺小結(jié)節(jié)病變診斷中的價值[J]. 趙立新,洪常華,孫德國. 中國老年學(xué)雜志. 2013(19)
[8]鉬靶X線征象與不同類型乳腺癌關(guān)系的病理基礎(chǔ)研究[J]. 王秀麗,柴麗敏,張偉,許艷梅. 醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志. 2011(08)
[9]乳腺癌的影像學(xué)診斷及進(jìn)展[J]. 楊秋紅,孫一兵. 安徽醫(yī)學(xué). 2005(06)
[10]電子計算機(jī)輔助診斷(CAD)的原理及臨床應(yīng)用[J]. 舒榮寶,王成林. 中國CT和MRI雜志. 2004(02)
博士論文
[1]腫瘤手術(shù)導(dǎo)航中圖像分割與配準(zhǔn)方法研究[D]. 趙麗亞.北京工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號:3055163
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