背景:近年來(lái),隨著卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法廣泛應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè),尤其是依賴視覺(jué)與圖像進(jìn)行診療的皮膚學(xué)領(lǐng)域。已有的研究提示我們卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以在皮膚病的鑒別中取得很好的效果,譬如2017年斯坦福團(tuán)隊(duì)鑒別惡性黑素瘤與良性色素痣,以及角質(zhì)形成細(xì)胞癌與良性脂溢性角化的兩項(xiàng)任務(wù)。尋常痤瘡是一種常見(jiàn)的皮膚病,但因?yàn)槿鄙賴?guó)際統(tǒng)一的嚴(yán)重程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),造成治療不規(guī)范、臨床試驗(yàn)難以開(kāi)展的現(xiàn)象。在痤瘡嚴(yán)重程度分級(jí)中應(yīng)用深度學(xué)習(xí)的研究很少。目的:試圖將不同的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法應(yīng)用于面部痤瘡的分級(jí)評(píng)估中,并研究深度學(xué)習(xí)輔助評(píng)估特定皮膚疾病的最佳思路與方法。方法:回顧現(xiàn)存數(shù)十種痤瘡嚴(yán)重程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)缺點(diǎn)后,研究選定了面部作為此次研究的評(píng)價(jià)部位,并采納了日本皮膚學(xué)家Hayashi等人建立的計(jì)數(shù)與圖像結(jié)合的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在北京協(xié)和醫(yī)院皮膚科門診招募符合入選標(biāo)準(zhǔn)的尋常痤瘡患者,征得口頭知情同意后,用數(shù)碼微型單反相機(jī)拍攝左、右兩側(cè)面部的照片。模擬分級(jí)與計(jì)數(shù)兩種不同的評(píng)估思路,分別采用圖像分類和物體檢測(cè)兩種算法模型來(lái)完成痤瘡的分級(jí)任務(wù)。即由有資質(zhì)的皮膚科專科醫(yī)生,在經(jīng)過(guò)Hayashi標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)后,對(duì)樣本進(jìn)行分級(jí);再在... 

【文章來(lái)源】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院北京市 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１傳統(tǒng)算法模型??

圖２神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的抽象與迭代??卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的重要單元是層（ｌａｙｅｒｓ）。網(wǎng)絡(luò)的每一層都有若干個(gè)神經(jīng)元??（ｎｅｕｒｏｎｓ）構(gòu)成。神經(jīng)元有多種類型，包括卷積（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）神經(jīng)元、池化（ｐｏｏｌｉｎｇ）??神經(jīng)元、歸一化（ｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎ）神經(jīng)元、激勵(lì)（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）神經(jīng)元，等等。不同??類型的神經(jīng)元對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行不同的處理，從而完成編碼、組合等操作，也即人腦??的抽象、迭代功能。通常，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入層（ｉｎｐｕｔ?ｌａｙｅｒ）是圖像信號(hào)，輸??出層（ｏｕｔｐｕｔｌａｙｅｒ）是任務(wù)信息（如分類結(jié)果）的某種編碼，輸入層和輸出層中間??的網(wǎng)絡(luò)成為隱藏層（ｈｉｄｄｅｎ?ｌａｙｅｒｓ），常見(jiàn)的隱藏層包括：卷積層（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ?ｌａｙｅｒｓ）、??池化層（ｐｏｏｌｉｎｇｌａｙｅｒｓ）、歸一化層（ｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎｌａｙｅｒｓ）、激勵(lì)函數(shù)層（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ??ｌａｙｅｒｓ）、損失函數(shù)層（ｌｏｓｓ?ｌａｙｅｒｓ），等等。??從本質(zhì)上看，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以視為另一種基于局部特征的圖像表示模型。在??較低的層次上，每個(gè)神經(jīng)元只能獲得較小范圍的圖像輸入，通常用于描述較弱的紋??理、邊緣等信息。隨著卷積、池化等操作的進(jìn)行，高層次神經(jīng)元的控制區(qū)域也不斷??一

輕度的粉刺型痤瘡到暴發(fā)型伴有系統(tǒng)性癥狀的痤瘡［１４］，主要表現(xiàn)形態(tài)有粉刺??（ｃｏｍｅｄｏ）、丘疫（ｐａｐｕｌｅ）、膿皰（ｐｕｓｔｕｌｅ）、結(jié)節(jié)（ｎｏｄｕｌｅ）、囊腫（ｃｙｓｔ），等??等（圖３）。尋常痤瘡是一種非常普遍的疾病，發(fā)病率高峰出現(xiàn)在青少年，約８５％??的１２－２４歲的青少年患此病，使之在這組人群中成為一種生理現(xiàn)象。雖然尋常痤??瘡常見(jiàn)于青少年，但１２％的女性和３％的男性會(huì)持續(xù)到４４歲如］。痤瘡在經(jīng)濟(jì)上和??心理上的影響是無(wú)可否認(rèn)的。在美國(guó)，每年花費(fèi)在治療痤瘡上的總費(fèi)用高達(dá)２５億??美元以上，是醫(yī)療資源的沉重負(fù)擔(dān)；痤瘡對(duì)青春期患者容貌的改變，經(jīng)常造成患者??的自卑和社會(huì)隔離，而不規(guī)范的治療手段對(duì)患者身心健康更會(huì)造成嚴(yán)重且不可逆的??傷害。??■■■■■■??■■Ｉ?■■■?：??粉刺?［７．瘡?膿皰?結(jié)節(jié)?囊腫??圖３尋常痤瘡的五類表現(xiàn)形態(tài)??因此，開(kāi)展科學(xué)的藥物臨床試驗(yàn)、規(guī)范尋常痤瘡的治療方法，對(duì)于患者及整個(gè)??社會(huì)都意義重大。而事實(shí)上，痤瘡嚴(yán)重程度的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)種類繁多，缺乏國(guó)際統(tǒng)一的??標(biāo)準(zhǔn)


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