基于深度學(xué)習(xí)的乳腺腫瘤病理影像智能識(shí)別
發(fā)布時(shí)間:2021-02-20 20:14
乳腺癌是世界范圍內(nèi)嚴(yán)重的健康問題,根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)的報(bào)告,2012年乳腺癌死亡人數(shù)為52萬人,預(yù)計(jì)到2017年將有620萬例新發(fā)病例出現(xiàn)。乳腺癌最終診斷的金標(biāo)準(zhǔn)是組織病理學(xué)分析,通常由病理學(xué)家進(jìn)行。這種檢查任務(wù)非常耗時(shí),而且受到多種主觀因素影響。隨著乳腺癌新發(fā)病例的增多,我們迫切需要一個(gè)計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)/診斷系統(tǒng)協(xié)助病理學(xué)家進(jìn)行分類和分級(jí)。HE染色的病理圖像中乳腺腫瘤的良惡性和乳腺癌病變細(xì)胞分化程度的識(shí)別是乳腺腫瘤病理圖像輔助診斷系統(tǒng)的兩個(gè)重要步驟。針對(duì)這兩種乳腺腫瘤病理圖像計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)中的核心需求,本文分別提出了基于深度學(xué)習(xí)的多任務(wù)乳腺腫瘤良惡性分類方法和端到端的輕量化級(jí)聯(lián)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分割框架。關(guān)于本文中HE染色病理圖像乳腺腫瘤良惡性分類方法的研究主要包括以下兩個(gè)方面內(nèi)容:第一,針對(duì)現(xiàn)有乳腺腫瘤HE染色病理圖像數(shù)據(jù)庫缺乏的問題。本文建立了一個(gè)名為BreastSZUv1的乳腺腫瘤病理圖像良惡性分類數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)集擁有15個(gè)病例,4985張乳腺腫瘤HE染色病理圖像。該數(shù)據(jù)集現(xiàn)接受出于研究目的的申請(qǐng)。第二,針對(duì)因病理圖像中染色差異和放大倍數(shù)差異而導(dǎo)致交叉驗(yàn)證...
【文章來源】:深圳大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
BreakHis_v1數(shù)據(jù)庫中乳腺腫瘤病理圖像示意圖
2.2.3 乳腺腫瘤 HE 染色病理圖像采集在本研究中,我們使用奧林巴斯 BX-53 顯微鏡系統(tǒng)和一個(gè)奧林巴斯 DP80 照相機(jī)來獲取已經(jīng)過 HE 染色組織切片的顯微成像的。這個(gè)照相機(jī)擁有一個(gè) 2/3 英寸、1.45 萬像素的彩色 CCD 圖像傳感器,且像素大小 6.5μm×6.25μm、采集到圖像的總像素?cái)?shù)是4080x3072。我們利用這個(gè)相機(jī)可以獲取放大倍數(shù)為 40X、100X、200X、400X(對(duì)應(yīng)物鏡倍數(shù)為 4X、10X、20X、40X),分辨率為 4080x3072 三通道 24 位真彩圖(r-g-b,每個(gè)通道 8 位)的乳腺腫瘤病理顯微成像。在采集圖像的時(shí)候,我們將相機(jī)模式設(shè)置為自動(dòng)曝光。采集時(shí)的對(duì)焦過程是觀察計(jì)算機(jī)上所顯示的數(shù)字圖像,同時(shí)在顯微鏡下手動(dòng)完成的。表 2-1 顯示了本研究中不同放大倍數(shù)和其對(duì)應(yīng)物鏡的有效像素尺寸。像素尺寸指的是相機(jī)的物理像素尺寸(6.5μm),除以中繼鏡頭的放大倍數(shù)(3.3 倍)和物鏡。圖 2-1 BreastSZU_v1 數(shù)據(jù)庫中乳腺腫瘤 HE 染色病理圖像舉例圖
圖像放大倍數(shù) 物鏡倍數(shù) 有效像素大�。ㄎ⒚祝�40X 4X 0.49100X 10X 0.20200X 20X 0.10400X 40X 0.05研究中,采集不同放大倍數(shù)的方法如圖 2-2 所示:首先由病理學(xué)家確像中病變組織的主要分布區(qū)域。為了能夠覆蓋到整個(gè)異變組織分布區(qū)用最低的倍數(shù)(40X)來拍攝幾張病理圖像。病理學(xué)家會(huì)優(yōu)先選擇具有理圖像,但是還是會(huì)有一些圖像包括過渡組織,例如正常、未發(fā)生病變會(huì)根據(jù)組織的大小來確定 40X 放大倍數(shù)采集圖像的數(shù)量。然后病理鏡下腫瘤組織分布的區(qū)域放大并用 100X 放大倍數(shù)進(jìn)行腫瘤區(qū)域圖像作會(huì)分別在 200X 和 400X 放大倍數(shù)下進(jìn)行重復(fù)。在分別采集完四種放,病理學(xué)家會(huì)對(duì)圖像進(jìn)行最終的篩選,去除掉未能對(duì)焦成功的圖像。
本文編號(hào):3043286
【文章來源】:深圳大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
BreakHis_v1數(shù)據(jù)庫中乳腺腫瘤病理圖像示意圖
2.2.3 乳腺腫瘤 HE 染色病理圖像采集在本研究中,我們使用奧林巴斯 BX-53 顯微鏡系統(tǒng)和一個(gè)奧林巴斯 DP80 照相機(jī)來獲取已經(jīng)過 HE 染色組織切片的顯微成像的。這個(gè)照相機(jī)擁有一個(gè) 2/3 英寸、1.45 萬像素的彩色 CCD 圖像傳感器,且像素大小 6.5μm×6.25μm、采集到圖像的總像素?cái)?shù)是4080x3072。我們利用這個(gè)相機(jī)可以獲取放大倍數(shù)為 40X、100X、200X、400X(對(duì)應(yīng)物鏡倍數(shù)為 4X、10X、20X、40X),分辨率為 4080x3072 三通道 24 位真彩圖(r-g-b,每個(gè)通道 8 位)的乳腺腫瘤病理顯微成像。在采集圖像的時(shí)候,我們將相機(jī)模式設(shè)置為自動(dòng)曝光。采集時(shí)的對(duì)焦過程是觀察計(jì)算機(jī)上所顯示的數(shù)字圖像,同時(shí)在顯微鏡下手動(dòng)完成的。表 2-1 顯示了本研究中不同放大倍數(shù)和其對(duì)應(yīng)物鏡的有效像素尺寸。像素尺寸指的是相機(jī)的物理像素尺寸(6.5μm),除以中繼鏡頭的放大倍數(shù)(3.3 倍)和物鏡。圖 2-1 BreastSZU_v1 數(shù)據(jù)庫中乳腺腫瘤 HE 染色病理圖像舉例圖
圖像放大倍數(shù) 物鏡倍數(shù) 有效像素大�。ㄎ⒚祝�40X 4X 0.49100X 10X 0.20200X 20X 0.10400X 40X 0.05研究中,采集不同放大倍數(shù)的方法如圖 2-2 所示:首先由病理學(xué)家確像中病變組織的主要分布區(qū)域。為了能夠覆蓋到整個(gè)異變組織分布區(qū)用最低的倍數(shù)(40X)來拍攝幾張病理圖像。病理學(xué)家會(huì)優(yōu)先選擇具有理圖像,但是還是會(huì)有一些圖像包括過渡組織,例如正常、未發(fā)生病變會(huì)根據(jù)組織的大小來確定 40X 放大倍數(shù)采集圖像的數(shù)量。然后病理鏡下腫瘤組織分布的區(qū)域放大并用 100X 放大倍數(shù)進(jìn)行腫瘤區(qū)域圖像作會(huì)分別在 200X 和 400X 放大倍數(shù)下進(jìn)行重復(fù)。在分別采集完四種放,病理學(xué)家會(huì)對(duì)圖像進(jìn)行最終的篩選,去除掉未能對(duì)焦成功的圖像。
本文編號(hào):3043286
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