發(fā)布時間：2017-12-29 21:13

  本文關(guān)鍵詞：CT肺結(jié)節(jié)診斷的計算機輔助系統(tǒng)研究　出處：《首都醫(yī)科大學》2017年博士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：第一部分基于非負稀疏模型的計算機輔助檢測系統(tǒng)在CT圖像肺結(jié)節(jié)檢出中的應用價值目的:評價計算機輔助檢測(computer-aided detection,CADe)系統(tǒng)在CT圖像肺結(jié)節(jié)檢測中的應用價值。方法:回顧性收集200例健康人胸部CT圖像以及80例患者(包含96個肺結(jié)節(jié))胸部CT圖像。計算機輔助檢測系統(tǒng)模型建立基于非負稀疏模型學習。從200例健康人胸部CT圖像中隨機選取100例數(shù)據(jù)作為CADe模型的訓練集,剩余100例健康人胸部CT圖像和80例患者胸部CT圖像作為測試集。由六位不同水平放射科醫(yī)師(兩位高年資醫(yī)師,兩位中年資醫(yī)師和兩位低年資醫(yī)師)分別在不使用和使用計算機輔助檢測系統(tǒng)的情況下對測試集肺結(jié)節(jié)進行檢測。用邁克尼馬爾檢驗法對每位醫(yī)師使用與不使用CADe情況下肺結(jié)節(jié)檢測效能進行評價。結(jié)果:96個結(jié)節(jié)中,CADe系統(tǒng)成功檢測出了89個結(jié)節(jié),平均每個病例伴有0.09個假陽性結(jié)節(jié)。在CADe系統(tǒng)輔助下,六位放射科醫(yī)師發(fā)現(xiàn)結(jié)節(jié)的平均敏感度由87.3%提高到96.9%,其中低年資醫(yī)師發(fā)現(xiàn)結(jié)節(jié)的平均敏感度由77.6%提高到94.8%,中年資醫(yī)師發(fā)現(xiàn)結(jié)節(jié)的平均敏感度由89.1%提高到97.9%,高年資醫(yī)師發(fā)現(xiàn)結(jié)節(jié)的平均敏感度由95.3%提高到97.9%。62(64.6%)個結(jié)節(jié)被所有醫(yī)師發(fā)現(xiàn)。兩個結(jié)節(jié)所有醫(yī)師均未發(fā)現(xiàn)而被CADe系統(tǒng)檢測到。結(jié)論:我們的研究表明我們的計算機輔助檢測系統(tǒng)有助于提高醫(yī)師CT圖像肺結(jié)節(jié)的檢測效能。第二部分基于殘差網(wǎng)絡(luò)模型的計算機輔助診斷系統(tǒng)在判斷CT圖像肺結(jié)節(jié)良惡性中的應用價值目的:研究計算機輔助診斷(computer-aided diagnosis,CADx)系統(tǒng)對于CT圖像肺結(jié)節(jié)良惡性判別的診斷效能和對不同經(jīng)驗水平的放射科醫(yī)師關(guān)于CT圖像肺結(jié)節(jié)良惡性判別的輔助診斷效能。方法:從四家不同醫(yī)院回顧性收集879例患者的胸部CT圖像,其中包含857個惡性結(jié)節(jié)(601例患者,299例男性,302例女性)以及426個良性結(jié)節(jié)(278例患者,170例男性,108例女性)。選取745個惡性結(jié)節(jié)和370個良性結(jié)節(jié)作為基于Res Net(Residual Network,殘差網(wǎng)絡(luò))計算機輔助診斷系統(tǒng)的訓練集,余下的112個惡性結(jié)節(jié)和56個良性結(jié)節(jié)作為測試集。受試者包括兩位高年資胸部放射醫(yī)師,兩位中年資胸部放射醫(yī)師跟兩位低年資放射科住院醫(yī)師。每位受試者分別在不使用及使用CADx系統(tǒng)的情況下對每個肺結(jié)節(jié)進行良惡性判別。用受試者工作特征曲線(Receiver operating characteristic,ROC)分析每位受試者的肺結(jié)節(jié)良惡性診斷效能。結(jié)果:建立了基于ResNet的CADx系統(tǒng),當CADx系統(tǒng)判斷肺結(jié)節(jié)良惡性閾值選擇為0.58時,所得準確率最高,為90.5%,相應的敏感度與特異度分別為93.8%、83.9%。在CADx系統(tǒng)輔助下,所有受試者的平均ROC曲線下面積(Az值)由原來的0.913增加到0.938。每位受試者在CADx輔助下評價肺結(jié)節(jié)良惡性所得Az值較單獨評價肺結(jié)節(jié)良惡性所得Az均有顯著提高。受CADx系統(tǒng)影響,所有受試者平均有15.7次正確改分和2次錯誤改分。結(jié)論:本實驗開發(fā)的基于ResNet的CADx系統(tǒng)在肺結(jié)節(jié)良惡性判別方面具有較高的診斷效能,同時能夠顯著提高不同經(jīng)驗水平放射科醫(yī)師對于CT肺結(jié)節(jié)良惡性判別的診斷效能。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：首都醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R734.2;R730.44

【參考文獻】

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2 蔡強;吳寧;周麗娜;唐威;黃遙;王建衛(wèi);;計算機輔助檢測系統(tǒng)在低劑量CT篩查者非鈣化肺結(jié)節(jié)中的應用研究[J];中華放射學雜志;2014年01期

3 聶永康;趙紹宏;王瑞民;吳堅;蔡祖龍;楊立;;應用計算機人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合CT與PET鑒別良、惡性肺結(jié)節(jié)[J];中國醫(yī)學影像技術(shù);2011年04期

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本文編號：1351900