乳腺癌是全世界女性發(fā)病率最高的惡性腫瘤,死亡率為6%左右。與其他的惡性腫瘤相比,乳腺癌預(yù)后較好,如果能夠做到早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療,治愈率可達(dá)96%以上。乳腺淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的分期階段是乳腺癌診斷的重要組成部分,目前在臨床中人工病理診斷淋巴結(jié)癌轉(zhuǎn)移主要依賴顯微鏡,不僅繁瑣、耗時(shí)、費(fèi)力,而且可重復(fù)性低,診斷結(jié)果具有較強(qiáng)的主觀性,易受經(jīng)驗(yàn)和環(huán)境等因素影響。近年來(lái),計(jì)算機(jī)組織學(xué)診斷已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)圖像計(jì)算領(lǐng)域發(fā)展最快的方向之一。但由于病理圖像尺寸巨大,且具有高度的復(fù)雜性,使得針對(duì)病理圖像的分析仍然是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的研究課題。本文提出的基于乳腺前哨淋巴結(jié)全景圖像計(jì)算的自動(dòng)分期方法能夠提供一套標(biāo)準(zhǔn)化、高準(zhǔn)確率和可重復(fù)性的客觀診斷結(jié)果。然而在高度復(fù)雜的淋巴結(jié)全景圖像中自動(dòng)檢測(cè)和定位癌轉(zhuǎn)移區(qū)域具有很大的難度。本文基于滑動(dòng)窗提出了一種新穎深度網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練策略用來(lái)訓(xùn)練關(guān)于癌轉(zhuǎn)移區(qū)域的自動(dòng)定位模型。該訓(xùn)練策略首先在較小數(shù)據(jù)量中訓(xùn)練初始卷積網(wǎng)絡(luò),提取假陽(yáng)性和假陰性的圖像塊,接下來(lái)用人工篩選結(jié)合網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)篩選的方式將假陽(yáng)性塊再分類,用來(lái)提高陰性類別的類間差,并且使用旋轉(zhuǎn)、鏡像以及H&E染色變換等數(shù)據(jù)增強(qiáng)方式來(lái)提高模型... 

【文章來(lái)源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：56 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

淋巴結(jié)中存在的三種類型病理結(jié)構(gòu)(綠色曲線內(nèi)部)樣例：(a)癌轉(zhuǎn)移區(qū)域，(b)淋巴竇組織,(c)次級(jí)濾泡生發(fā)中心

圖 1.2 淋巴結(jié)中存在的三種類型病理結(jié)構(gòu)(綠色曲線內(nèi)部)樣例：(a)癌轉(zhuǎn)移區(qū)域，(b) 淋巴竇組織,(c)次級(jí)濾泡生發(fā)中心。三張圖像中背景均為淋巴細(xì)胞區(qū)域。(3)待檢測(cè)和分割的目標(biāo)眾多。圖1.3是隨機(jī)選取的淋巴結(jié)癌轉(zhuǎn)移區(qū)域中的三個(gè)小塊，每張圖像中有成千上萬(wàn)個(gè)細(xì)胞。同時(shí)視野中場(chǎng)景復(fù)雜，存在多種細(xì)胞類型，如淋巴細(xì)胞、癌細(xì)胞以及其它類型的細(xì)胞，它們雜亂無(wú)章地交織在一起(見圖 1.3(a-c))。不僅如此，病理圖像是三維病理組織在二維平面的成像，因此還存在大量的細(xì)胞重疊、緊靠、沒有明確邊界的現(xiàn)象(見圖 1.3(b))。如何同步地檢測(cè)和分割這些細(xì)胞，并解決細(xì)胞重疊、緊靠，沒有明確邊界的問(wèn)題，這對(duì)視覺和圖像處理算法來(lái)說(shuō)難度很大。圖1.3 淋巴結(jié)癌轉(zhuǎn)移區(qū)域中結(jié)構(gòu)復(fù)雜性樣例：(a)淋巴細(xì)胞和癌細(xì)胞混合；(b)細(xì)胞的重疊和緊靠；(c)癌細(xì)胞形狀和尺寸異質(zhì)性高。(4)癌變區(qū)域的細(xì)胞異質(zhì)性高。在病理圖像中

圖 2.1 乳腺癌腋淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及其相應(yīng)的病理圖像示意圖。(a)乳腺腫瘤區(qū)域及其腋淋巴結(jié)結(jié)構(gòu)位置關(guān)系示意圖；(b)淋巴結(jié)清掃手術(shù)示意圖；(c)從發(fā)生乳腺腋淋巴結(jié)癌轉(zhuǎn)移的部位取出組織并用 H&E染色后的數(shù)字病理全掃描圖像，其中藍(lán)色標(biāo)記的區(qū)域?yàn)椴±韺W(xué)醫(yī)生標(biāo)記的發(fā)生了癌轉(zhuǎn)移的區(qū)域；(d)為(c)中用紅色矩形框標(biāo)記的癌轉(zhuǎn)移的區(qū)域放大后的病理圖像，(e)為(d)中橙色矩形區(qū)域再放大后的癌轉(zhuǎn)移區(qū)域(右上)和正常淋巴結(jié)區(qū)域(左下)。2.1.2 淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移類型和分期淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的組織學(xué)評(píng)估(N 期)是乳腺癌分期系統(tǒng)最重要的預(yù)后因素之一，通過(guò)判斷乳腺癌患者癌轉(zhuǎn)移程度，可以對(duì)患者癌癥擴(kuò)散程度進(jìn)行分類，從而幫助患者選擇合理的治療方案并獲得預(yù)后信息。在該系統(tǒng)中，N 反映了腫瘤原發(fā)灶附近的淋巴結(jié)癌轉(zhuǎn)移的狀態(tài)，如果沒有檢測(cè)到任何一個(gè)淋巴結(jié)發(fā)生轉(zhuǎn)移，則 N 的設(shè)定值為 0，反之，N 就綜合發(fā)生了癌轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)數(shù)量，以及相應(yīng)的淋巴結(jié)中癌轉(zhuǎn)移程度的高低賦予一個(gè)大于 0 的整數(shù)值。pN 分期系統(tǒng)用于判斷患者癌轉(zhuǎn)移擴(kuò)散到淋巴結(jié)的程度，其主要由 pN0、pN0(i+)、


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