【摘要】：角膜是人眼最外層薄且透明的組織結(jié)構(gòu),容易遭受各種外傷,其術(shù)后傷口的愈合,瘢痕的消除,對人眼正常視物起著關(guān)鍵作用。因此,角膜術(shù)后傷口的對合形態(tài)和恢復(fù)情況的分析對角膜術(shù)后的診斷與治療具有積極的臨床意義。而目前針對角膜的研究主要集中在角膜分層和角膜組織細(xì)胞的研究,對角膜傷口定量分析的研究還比較缺乏�；谝陨夏康�,本文設(shè)計了一種基于眼前節(jié)光相干斷層成像(Anterior Segment Optical Coherence Tomography,AS-OCT)圖像的角膜邊界分割與傷口分析的方法。該方法主要包括四個步驟:第一,采用灰度變換和形態(tài)學(xué)操作對眼前節(jié)設(shè)備上采集到的角膜圖像進行預(yù)處理;第二,使用改進的Mini-Unet卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分割角膜并提取角膜邊界;第三,使用邊界分割的中間結(jié)果提取角膜灰度、厚度和紋理共62個特征訓(xùn)練隨機森林分類器,并檢測角膜上的傷口位置,使用K-Means聚類方法對傷口檢測的結(jié)果進行后處理;第四,使用光密度、厚度差和傷口面積三個指標(biāo)分析多時間點下角膜傷口的變化,判斷角膜術(shù)后的恢復(fù)情況�；贛ini-Unet的角膜邊界分割的方法在39張測試集上,區(qū)域分割的結(jié)果與金標(biāo)準(zhǔn)的相似度高達95%,無符號上下邊界距離誤差平均1.29 ± 1.16個像素。隨機森林分類器在21773個樣本測試集上,查準(zhǔn)率(Precision)、查全率(Recall)、均誤率(MFE)和均方誤率(MSFE)分別是90.91%,99.86%,1.06%,13.69%。本文設(shè)計的角膜傷口分析算法有助于醫(yī)生判斷手術(shù)的成功率,及時發(fā)現(xiàn)影響角膜愈合的不良因素,調(diào)整治療方案,對病人術(shù)后角膜的恢復(fù)具有重要意義。
【圖文】：

周邊部較扁平，中央角膜厚度約為５２０ｙｍ，向外圍逐漸增厚至６５0Ａ？ｎ，該厚逡逑度分布會影響角膜的局部組織和生物力學(xué)行為［１］。從微觀上解剖，角膜包含了邋３個逡逑功能不同和５個形態(tài)不同的層，如圖１．１所示。逡逑基底膜逡逑＇ｉ：邋－邋ｖ邋Ｂ—ｍ逡逑－￣＞邋ｒ邐＼逡逑：媝ｉｉ廠逡逑？一一七：《一廣二邋＾邋：邐？二／＾＾邋Ｄｅｓｃｅｍｅｔ邋膜逡逑（ａ）邐（ｂ）逡逑圖１．１角膜結(jié)構(gòu)圖。（ａ）角膜宏觀結(jié)構(gòu)圖；（ｂ）角膜微觀解剖截面圖。逡逑從功能來看，角膜擁有兩個極限膜（上皮層和內(nèi)皮層）和堅韌的膠原基質(zhì)層。從逡逑形態(tài)上來看，角膜可以分為５層，由外至內(nèi)分別是：上皮細(xì)胞層、前彈力層（Ｂｏｗｍａｎ）、逡逑基質(zhì)層、后彈力層（Ｄｅｓｃｅｍｅｔ）、內(nèi)皮細(xì)胞層。其中角膜的基質(zhì)層構(gòu)成了角膜４／５的逡逑體積結(jié)構(gòu)。上皮層是一種緊密的、具有保護性、扁平的鱗狀層，通常由５－７層的細(xì)胞逡逑組成，并牢固地附著在基質(zhì)層上，用于將細(xì)胞輸送到外界環(huán)境中。前彈力層近似為基逡逑質(zhì)層的一層上薄膜結(jié)構(gòu)，與基質(zhì)層不可分，，損傷后不能恢復(fù)會留下疤痕，角膜神經(jīng)通逡逑過該層到達上皮層�；|(zhì)層是一個無血管、無細(xì)胞的致密結(jié)締組織，由膠原蛋白和蛋逡逑白多糖組成，構(gòu)成了角膜９０％的厚度用于承受角膜內(nèi)腫脹壓力。后彈力層是內(nèi)皮層的逡逑產(chǎn)生物

眼前節(jié)運動的影響、多眼前節(jié)結(jié)構(gòu)同時成像等優(yōu)勢，可以觀察到角膜、前房角、虹膜逡逑等結(jié)構(gòu)，還具備了角膜厚度測量、前房角角度測量等功能，是一種有效的臨床醫(yī)療設(shè)逡逑備［５］。圖１．２展示了邋ＡＳ－ＯＣＴ設(shè)備采集到的正常角膜和存在角膜裂傷的橫截面圖。光逡逑學(xué)相干斷層成像的原理是通過低相干干涉光的反射去獲取探測圖像的結(jié)構(gòu)，是一種非逡逑接觸式的成像技術(shù)。目前主流ＯＣＴ包括以下兩種：時域ＯＣＴ（ＴＤ－ＯＣＴ）和頻域ＯＣＴ逡逑（ＳＤ－ＯＣＴ）。時域ＯＣＴ通過變化參考臂的位置來產(chǎn)生截面圖像，它能夠采集到比頻逡逑２逡逑
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP391.41;R772.2

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 Joel M;戴壯;;激光與角膜的相互作用[J];國外醫(yī)學(xué).眼科學(xué)分冊;1987年03期

2 洪我象;;美國屈光角膜手術(shù)[J];福建醫(yī)藥雜志;1989年01期

3 謝立信;我國角膜手術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展策略[J];中華眼科雜志;2005年08期

4 陳家祺,劉祖國;美國角膜手術(shù)簡況[J];國外醫(yī)學(xué).眼科學(xué)分冊;1993年05期

5 謝立信,胡隆基,張新晨;角膜手術(shù)后選擇性拆線矯正散光[J];眼科;1997年02期

6 ;鮮讀[J];天津中學(xué)生;2015年Z1期

7 崔志漢;;近視眼角膜術(shù)后眼睛為何會干澀[J];求醫(yī)問藥;2010年02期

8 盧學(xué)輝;;角膜手術(shù)——DNA的應(yīng)用及異種移植[J];醫(yī)學(xué)文摘(眼科學(xué));1966年01期

9 ;本期封面題圖介紹——屈光手術(shù)的未來:個性化角膜手術(shù),實現(xiàn)超視力![J];核技術(shù);2017年06期

10 黎小梅;近視眼的角膜手術(shù)治療[J];右江醫(yī)學(xué);1997年02期

相關(guān)會議論文 前1條

1 王肇圻;;衍射光學(xué)在眼科學(xué)中的新進展[A];2006年全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會會議文集（B 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計與制造技術(shù)專題）[C];2006年

相關(guān)重要報紙文章 前5條

1 記者 何德功;眼角膜可以再生[N];新華每日電訊;2002年

2 顧傳龍 羅保國;角膜保存技術(shù)全國領(lǐng)先[N];中國醫(yī)藥報;2002年

3 主持人 張杰 李鵬飛 井春冉;記者“喬裝拍攝”觸動了哪根弦[N];河南法制報;2015年

4 奚水;拍攝行為合理與否應(yīng)考慮相關(guān)各方感受[N];中國攝影報;2015年

5 本報記者 姬薇;視覺健康形勢不容樂觀[N];工人日報;2018年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 王霏;基于AS-OCT圖像的角膜邊界分割與傷口分析[D];蘇州大學(xué);2018年

2 黃益琪;個性化人眼模型及精準(zhǔn)角膜手術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所);2017年

3 沙聰雪;基于有限元的實時變形技術(shù)研究與應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2014年

本文編號：2663364