【摘要】：膝關(guān)節(jié)作為結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜的人體關(guān)節(jié)常被感染或損傷,常見的膝關(guān)節(jié)相關(guān)疾病包括滑膜炎、滑膜增厚、囊腫等,醫(yī)生常采用醫(yī)療超聲圖像作為診斷手段。這些疾病在超聲中常常表現(xiàn)為有黑色的液體區(qū)域出現(xiàn),即病變區(qū)域,醫(yī)生也以此區(qū)域作為主要判斷依據(jù),所以該區(qū)域劃定的精確度影響著醫(yī)生的診斷。目前,在這些疾病診斷中完全依靠醫(yī)生的肉眼判斷,如此會浪費(fèi)人力物力且有一定的主觀性和人為誤差,所以為輔助醫(yī)生診斷甚至替代醫(yī)生診斷,本文就自動分割膝關(guān)節(jié)病變區(qū)域和自動識別膝關(guān)節(jié)常見疾病兩個方面進(jìn)行了研究。針對圖像自動分割任務(wù),利用深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行語義分割,并對比三種常用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以達(dá)到更好分割效果,并分析了在將超聲圖像直接輸入到深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時出現(xiàn)誤分割和邊緣分割效果偏差的原因,對此從三個角度加以改進(jìn),使分割衡量指標(biāo)有大幅度提高。一是利用空洞卷積擴(kuò)大感受野,并對“大視野”和“小視野”之間的平衡進(jìn)行了探討;二是采用Snakes模型算法將外輪廓收縮進(jìn)而去除外圍易被誤分割的區(qū)域;三是利用多通道學(xué)習(xí)的方法完善邊緣區(qū)域分割結(jié)果。針對膝關(guān)節(jié)病癥自動識別任務(wù),認(rèn)為基于本數(shù)據(jù)集的分類與普通視覺圖像分類任務(wù)不同,應(yīng)屬于細(xì)粒度分類。首先利用殘差網(wǎng)絡(luò)對本數(shù)據(jù)集進(jìn)行分類并對該網(wǎng)絡(luò)中用于分類的特征向量進(jìn)行了可視化,分析了該分類網(wǎng)絡(luò)精確度不高的原因。本文認(rèn)為各類別間圖像特征差距較小,提取的特征不能很好的適用于分類,為此提取得到更好的特征向量是提高精度的關(guān)鍵。所以采用圖嵌法進(jìn)行二次訓(xùn)練,將圖像表示成向量并映射到低維空間上,使同類圖像的特征向量在空間上距離更相近、不同類的特征向量間距離更遠(yuǎn)并結(jié)合分割結(jié)果,以得到更可分的特征向量,再經(jīng)過分類器,得到更好的分類效果。經(jīng)以上述算法優(yōu)化在分割任務(wù)中分割指標(biāo)中平均交并比在訓(xùn)練集和測試集中提高了約10%。病癥識別的過程中,經(jīng)二次訓(xùn)練的優(yōu)化分類精確度在訓(xùn)練集和測試集均提高近11%。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R445.1;R684;TP391.41
【圖文】：

圖 1-1 膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)圖檢查包括磁共振成像（MRI）、超音診斷（射線成像等，其中最常用的醫(yī)學(xué)影像診斷方式聲診斷。相比之下，超聲診斷具有成本便宜為準(zhǔn)確、無需侵入式檢測、可以反復(fù)掃描并

膝關(guān)節(jié)超聲檢查圖像

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊鋒;周祝建;;關(guān)節(jié)鏡下治療膝關(guān)節(jié)病變的40例臨床療效分析[J];中國醫(yī)療器械信息;2017年22期

2 王俊青;姜莉;趙智慧;;彩超對膝關(guān)節(jié)病變診斷的價值及臨床分析[J];臨床醫(yī)藥文獻(xiàn)電子雜志;2017年83期

3 李子劍;;膝關(guān)節(jié)康復(fù),忍痛是門功夫[J];戀愛婚姻家庭.養(yǎng)生;2017年02期

4 王林;;四招教你養(yǎng)護(hù)膝關(guān)節(jié)[J];中國老年;2017年07期

5 朱裕昌,楊波,樓列名,冉永欣,何國礎(chǔ);二點(diǎn)入路關(guān)節(jié)鏡對膝關(guān)節(jié)病變的診斷與治療[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2003年01期

6 孫健,周繼偉,宋奇志,秦成斌;關(guān)節(jié)鏡對膝關(guān)節(jié)病變診治的初步應(yīng)用報(bào)告[J];西藏醫(yī)藥雜志;1999年S1期

7 陳祥民;劉作勤;李錦琦;薛梅蓀;吳恩惠;;膝關(guān)節(jié)病變的CT診斷[J];國外醫(yī)學(xué)(臨床放射學(xué)分冊);1988年02期

8 李霞;;兒童膝關(guān)節(jié)病變的超聲診斷[J];中國藥物與臨床;2018年06期

9 馬彩虹;;超聲在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎膝關(guān)節(jié)病變中的應(yīng)用[J];青海醫(yī)藥雜志;2010年04期

10 裘華云;;關(guān)節(jié)鏡在膝關(guān)節(jié)病變中的應(yīng)用[J];全科醫(yī)學(xué)臨床與教育;2007年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 王隼;;關(guān)節(jié)鏡在兒童膝關(guān)節(jié)病變的運(yùn)用體會[A];中華醫(yī)學(xué)會第八次全國小兒外科學(xué)術(shù)會論文集[C];2010年

2 周元媛;張瑞芳;秦石成;;高頻超聲對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎膝關(guān)節(jié)病變的診斷價值[A];中國超聲醫(yī)學(xué)工程學(xué)會第三屆全國肌肉骨骼超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)交流會論文匯編[C];2011年

3 羅日強(qiáng);張曉;趙曉虹;;B超在膝關(guān)節(jié)病變中的診斷意義[A];第十屆全國風(fēng)濕病學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

4 楊力;;膝關(guān)節(jié)病變的超聲與X線比較[A];第十二屆全國臨床醫(yī)學(xué)影像學(xué)術(shù)會議、第四屆東北三省放射學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2002年

5 胡勇飛;;超聲在膝關(guān)節(jié)病變中的臨床應(yīng)用價值探討[A];第十三屆全國臨床醫(yī)學(xué)影像學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2003年

6 張翔;朱張茜;徐琦;;高頻超聲在早期類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎膝關(guān)節(jié)病變診斷中的應(yīng)用價值[A];2015年浙江省超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)年會論文匯編[C];2015年

7 葉桂宏;文靜;利錫貴;全葉青;鐘艷芬;;高頻超聲在類風(fēng)濕膝關(guān)節(jié)病變中的應(yīng)用價值[A];中國超聲醫(yī)學(xué)工程學(xué)會第七屆全國肌肉骨骼超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2019年

8 王海東;王智明;;針刀治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎膝關(guān)節(jié)病變臨床體會[A];海峽兩岸中醫(yī)藥發(fā)展大會風(fēng)濕論文集[C];2009年

9 李潔;鄭卓肇;;3D-DESS序列在膝關(guān)節(jié)病變診斷中的應(yīng)用[A];中華醫(yī)學(xué)會第16次全國放射學(xué)學(xué)術(shù)大會論文匯編[C];2009年

10 尚瑞霞;;人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)護(hù)理[A];河南省護(hù)理學(xué)會外科急危重病人監(jiān)護(hù)學(xué)術(shù)交流會資料匯編[C];2006年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前4條

1 上海復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院副主任醫(yī)師 鄭擁軍;膝關(guān)節(jié)病變原因知多少[N];家庭醫(yī)生報(bào);2016年

2 ;中藥離子透入治療膝關(guān)節(jié)病變療效明顯[N];中國中醫(yī)藥報(bào);2001年

3 上海市第六人民醫(yī)院骨科副主任醫(yī)師 何耀華;膝蓋發(fā)軟怎么辦？[N];健康時報(bào);2009年

4 李悅;膝蓋發(fā)軟是怎么回事[N];農(nóng)村醫(yī)藥報(bào)（漢）;2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 牛瑾;基于多通道疊加與圖嵌法的膝關(guān)節(jié)病癥超聲診斷[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

2 李駿然;髁限制性假體治療復(fù)雜膝關(guān)節(jié)病變的早期療效觀察[D];廣西醫(yī)科大學(xué);2016年

3 李琦;關(guān)節(jié)鏡下滑膜切除術(shù)對膝關(guān)節(jié)色素沉著絨毛結(jié)節(jié)性滑膜炎的療效[D];鄭州大學(xué);2017年

4 傅佰圣;人工旋轉(zhuǎn)鉸鏈膝關(guān)節(jié)置換術(shù)在復(fù)雜膝關(guān)節(jié)病變中的臨床應(yīng)用[D];山東中醫(yī)藥大學(xué);2007年

5 陳俞任;終末期膝關(guān)節(jié)病變合并膝外翻畸形行人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的手術(shù)技巧及臨床療效[D];山西醫(yī)科大學(xué);2016年

6 王聰聰;基于膝關(guān)節(jié)病變區(qū)紅外圖像的分析研究[D];河北科技大學(xué);2011年

7 周亞麗;超聲對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎膝關(guān)節(jié)病變的研究[D];天津醫(yī)科大學(xué);2014年

8 呂永革;高分辨率CT關(guān)節(jié)造影在膝關(guān)節(jié)病變的臨床應(yīng)用[D];廣州醫(yī)科大學(xué);2013年

9 王芳;正清風(fēng)痛寧注射液電致孔透皮給藥治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎膝關(guān)節(jié)病變的研究[D];山東中醫(yī)藥大學(xué);2015年

10 王斌;膝關(guān)節(jié)單髁置換的近期療效分析[D];浙江大學(xué);2013年

本文編號：2728141