隨著醫(yī)療設(shè)備的應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域的普及以及計(jì)算機(jī)輔助診斷技術(shù)的發(fā)展,疾病的輔助診療在近年成為了熱門(mén)研究方向。目前針對(duì)各類(lèi)疾病的病灶檢測(cè)已取得了較好的輔助診斷結(jié)果,然而針對(duì)先天性心臟病的輔助診療研究較少且具有較大技術(shù)型挑戰(zhàn),如先天性心臟病多模態(tài)診療數(shù)據(jù)具有多視角特性,疑似病變區(qū)域標(biāo)記獲取存在較大困難,使得先天性心臟病的輔助診療成為一個(gè)多元異構(gòu)數(shù)據(jù)處理、多視角學(xué)習(xí)的問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題,本文結(jié)合深度學(xué)習(xí)與計(jì)算機(jī)輔助診斷技術(shù)對(duì)先天性心臟病輔助診療技術(shù)展開(kāi)研究。具體研究?jī)?nèi)容包括:疑似病變區(qū)域定位,多視角特征學(xué)習(xí)以及多模態(tài)數(shù)據(jù)融合,主要貢獻(xiàn)如下:（1）針對(duì)先天性心臟病灶區(qū)域定位難問(wèn)題,本文將多尺度全卷積網(wǎng)絡(luò)（SSD檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)）應(yīng)用于先天性心臟病病灶檢測(cè),并從先天性心臟病病灶的特點(diǎn)出發(fā)提出了一種基于refined-SSD的病灶檢測(cè)網(wǎng)絡(luò),通過(guò)默認(rèn)框的調(diào)整與連續(xù)視頻幀圖像的輸入策略優(yōu)化了檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于病灶區(qū)域的感知能力,進(jìn)而有效地解決了病灶的精準(zhǔn)定位問(wèn)題。（2）針對(duì)先天性心臟病中疑似病變區(qū)域分類(lèi)問(wèn)題,本文提出了一種基于多視角特征融合的先天性心臟病病灶檢測(cè)算法,利用先天性心臟病數(shù)據(jù)的多視角特性進(jìn)行多視角信息的融合... 

【文章來(lái)源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

超聲設(shè)備及先

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文9第2章基礎(chǔ)理論介紹本文的研究工作主要通過(guò)利用深度學(xué)習(xí)解決先天性心臟病病灶檢測(cè)問(wèn)題，并驗(yàn)證其有效性與可用性。本章主要概述本文研究中關(guān)于先心病輔助診斷涉及到的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。首先介紹先天性心臟病檢測(cè)在臨床上的診斷綜述，其次介紹本文中應(yīng)用到的不同類(lèi)型先心病的臨床數(shù)據(jù)集及評(píng)估檢測(cè)性能的標(biāo)準(zhǔn)，最后深度學(xué)習(xí)理論會(huì)在本章展開(kāi)詳細(xì)介紹。2.1先天性心臟病病灶檢測(cè)概述2.1.1心臟生理結(jié)構(gòu)心臟是人類(lèi)身體最重要的器官之一，又稱為人體的中心地帶。如圖2.1所示，其具體結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜，根據(jù)生理學(xué)定義主要將心臟分為四個(gè)重要腔，分別為左心房、右心房、左心室、右心室四大結(jié)構(gòu)。在左右心房之間存在房間隔，而在左右心室之間存在室間隔。心臟的主要作用是推動(dòng)血液朝著各個(gè)組織及器官進(jìn)行血液的供給進(jìn)而保障人體的正常新陳代謝。在生理學(xué)中，由于心臟間隔的存在使得血液無(wú)法通過(guò)間隔進(jìn)行不同心房、室的血液流通，而在心房與心室之間存在的瓣膜能夠保證血液的流向始終從心房向心室流動(dòng)。圖2.1心臟解剖結(jié)構(gòu)圖2.1.2先天性心臟病病灶檢測(cè)任務(wù)綜述先天性心臟病病灶檢測(cè)是指利用計(jì)算機(jī)算法實(shí)現(xiàn)在心臟超聲影像中的病灶（心間隔異常）檢測(cè)。具體來(lái)說(shuō)，先天性心臟病的臨床表現(xiàn)主要為心臟結(jié)構(gòu)中應(yīng)自動(dòng)閉合的結(jié)構(gòu)區(qū)域（房間隔、室間隔等）出現(xiàn)異常張開(kāi)，導(dǎo)致左右心房、

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10室之間遺留孔隙，這類(lèi)心臟畸形在臨床上分別稱為房間隔缺失（ASD）和室間隔缺失(VSD)。本文的研究重點(diǎn)圍繞通過(guò)兩階段深度學(xué)習(xí)方法實(shí)現(xiàn)先天性心臟病病灶（心間隔缺失）的檢測(cè)，第一階段首先自動(dòng)定位疑似病變的缺失區(qū)域，并在第二階段進(jìn)一步進(jìn)行疑似病變區(qū)域的識(shí)別，最終實(shí)現(xiàn)先心病病灶的準(zhǔn)確檢測(cè)。圖2.2是兩種常見(jiàn)先心病的病灶圖例。（a）房間隔缺失（b）室間隔缺失圖2.2先天性心臟病病灶位置示意圖，其中紅色標(biāo)注為病灶區(qū)域2.1.3不同類(lèi)型先天性心臟病與臨床數(shù)據(jù)集介紹房間隔缺失和室間隔缺失是兩種常見(jiàn)的心間隔缺失疾病，均為先心病類(lèi)型的一種。在具體確診疾病之前，通常根據(jù)病患癥狀進(jìn)行先天性心臟病類(lèi)型的基本判斷，以更細(xì)化地掃描相應(yīng)心臟區(qū)域，提升疾病判斷的準(zhǔn)確率及治療效果。房間隔缺失是指分隔左右心房的房間隔區(qū)域出現(xiàn)異常缺損，導(dǎo)致心臟血流異常流動(dòng)。房間隔缺失所引起的心房血液分流會(huì)導(dǎo)致患者的運(yùn)動(dòng)不耐受、心臟顫動(dòng)以及心律不齊的現(xiàn)象，若未早期診斷或介入治療將發(fā)展為艾森曼各綜合癥。在臨床診斷中臨床醫(yī)生主要通過(guò)超聲心動(dòng)圖及彩色多普勒超聲進(jìn)行綜合診斷，房間隔缺失在影像學(xué)圖像上的表現(xiàn)為：1）右心房、室明顯增大；2）房間隔位置有連續(xù)性中斷現(xiàn)象；3）高速異常穿隔血流信號(hào)出現(xiàn)于彩色多普勒影像；室間隔缺失作為先天性心臟病中最為常見(jiàn)的一類(lèi)疾病，是由于心臟左右心室間血液水平分流現(xiàn)象發(fā)生。室間隔缺失的病狀與孔隙的大小呈正相關(guān)關(guān)系，通常小型室缺失患者的生長(zhǎng)發(fā)育不受疾病影響，而大型房間隔缺失將導(dǎo)致肺動(dòng)脈持續(xù)高壓等癥狀。臨床上的鑒別診斷表現(xiàn)為：1）左心房、室可見(jiàn)肥大；2）心臟的室間隔最大切面存在可見(jiàn)室間隔缺損；本文作為基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的先天性心臟病輔助診斷的研究，對(duì)于先


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