【摘要】：冠心病(Coronary artery disease,CAD)是目前世界上致死率最高的疾病之一。而冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊是引發(fā)冠心病的一種常見(jiàn)病因。血管內(nèi)超聲成像能夠準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)對(duì)冠狀動(dòng)脈血管內(nèi)部的實(shí)時(shí)顯像,提供血管腔內(nèi)部的解剖結(jié)構(gòu)和組織學(xué)信息,故成為臨床診斷冠狀動(dòng)脈疾病的新“金標(biāo)準(zhǔn)”。目前臨床上對(duì)血管內(nèi)超聲影像斑塊的診斷,主要憑借醫(yī)生的主觀經(jīng)驗(yàn),缺乏客觀有效的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。本文提出一種基于深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的血管內(nèi)超聲影像斑塊識(shí)別與評(píng)估模型,幫助醫(yī)生提高診療準(zhǔn)確性和效率。首先,建立樣本數(shù)據(jù)集。本論文研究對(duì)象是來(lái)自廣東省人民醫(yī)院43名患者的60組血管內(nèi)超聲圖像序列。臨床醫(yī)生通過(guò)本研究設(shè)計(jì)的一種人工輔助勾畫軟件,對(duì)圖像中血管中內(nèi)膜區(qū)域和三種常見(jiàn)斑塊(鈣化、纖維、脂質(zhì))進(jìn)行勾畫,提取相應(yīng)區(qū)域,建立樣本數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)集包含血管中內(nèi)膜753張,鈣化斑塊240張,纖維斑塊219張,脂質(zhì)斑塊185張。按照4:1的比例對(duì)各樣本數(shù)據(jù)集劃分訓(xùn)練集和獨(dú)立測(cè)試集。接著,建立深度學(xué)習(xí)分割模型。考慮到血管內(nèi)斑塊主要位于血管的中內(nèi)膜區(qū)域,因此先建立深度學(xué)習(xí)模型分割中內(nèi)膜區(qū)域。采用U-Net、Dense-U-Net和Res-U-Net三種網(wǎng)絡(luò),對(duì)血管中內(nèi)膜感興趣區(qū)域?qū)嵤┓指�。然�?再分別對(duì)脂質(zhì)、纖維、鈣化三類斑塊建立深度學(xué)習(xí)模型,經(jīng)過(guò)訓(xùn)練后對(duì)獨(dú)立測(cè)試集進(jìn)行測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)血管中內(nèi)膜區(qū)域分割最優(yōu)模型是Res-U-Net,Dice系數(shù)達(dá)0.8505。面積差占比(PAD)和豪斯多夫距離(HD)分別為10.11%和0.6398mm,比文獻(xiàn)中24.18%和0.7356mm的值更小。分割鈣化、纖維和脂質(zhì)斑塊的最優(yōu)模型Dice系數(shù)分別為0.7078(Dense-U-Net)、0.7145(Res-U-Net)和0.6398(Dense-U-Net)。最后,對(duì)斑塊測(cè)試集和單個(gè)患者斑塊負(fù)荷狀況進(jìn)行定量評(píng)估,以驗(yàn)證模型的有效性,,通過(guò)計(jì)算患者冠狀動(dòng)脈的最小管腔面積和斑塊負(fù)荷,以判斷是否需要介入治療。結(jié)果表明,本文建立的斑塊識(shí)別和評(píng)估模型,對(duì)臨床具有重要的參考價(jià)值。
【圖文】：

第一章 緒論第一章 緒論義ary artery）是人體心臟中最重要的血液供應(yīng)于心外膜表面，，為心臟提供血液（圖 1-1）。又被稱為冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病。由于冠狀動(dòng)脈狹窄或阻塞，形成血栓，引發(fā)管肌供血、供氧不足繼而心肌梗死。在臨床、壞疽、血栓、末梢機(jī)能喪失等[1]，是一種病。

華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文內(nèi)斑塊同血管中內(nèi)膜之間的組織關(guān)系見(jiàn)圖 1-2 所示。在世界上十大致死疾病中排名前列，是人類健康的重大冠心病和死于冠心病的人數(shù)呈上升和年輕化趨勢(shì)[3]。近康社會(huì)的全面建成和物質(zhì)生活水平的穩(wěn)步提高也伴隨著中冠心病的患病人數(shù)也日益增多，對(duì)冠心病的防治備受的重要問(wèn)題。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R541.4;R445.1

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本文編號(hào)：2588937