建立鑒別乳腺結(jié)節(jié)性質(zhì)的一種計算機輔助診斷模型的研究.pdf

1、目的:利用計算機輔助診斷-決策樹分類方法以患者病史、體征、影像學檢查等臨床綜合資料為基礎(chǔ)建立乳腺結(jié)節(jié)計算機輔助診斷模型，預測乳腺結(jié)節(jié)的良惡性。有助于健康體檢工作中快速甄選可疑結(jié)節(jié)，給予隨訪或者提出其他可行性建議。幫助提高臨床醫(yī)生術(shù)前乳腺結(jié)節(jié)良惡性鑒別診斷準確率。
　　方法:收集中大惠亞醫(yī)院2013年3月至2014年2月和廣西中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院2012年2月至2014年2月的乳腺疾病患者臨床資料，包括現(xiàn)病史、?？茩z查、乳腺B超檢

2、查、乳腺MRI檢查，共102例，其中惠亞醫(yī)院34例，22例良性，12例惡性，廣西中醫(yī)附屬第一醫(yī)院68例，23例良性，45例惡性。所有病例均經(jīng)病理證實。把收集的資料錄入MicrosoftExcel2003，定義變量特征值“1”代表“是”，“0”代表“否”。首先根據(jù)Excel的高級篩選功能初步篩選變量特征值不顯著的變量，然后把最終的變量特征及變量特征值導入Matlab2012a中，利用Matlab2012a中提供的決策樹分類器工具建立乳腺結(jié)

3、節(jié)模型，分別建立三個診斷模型:以現(xiàn)病史+專科檢查為變量組，建立模型一（命名HPI-SE）;以現(xiàn)病史+?？茩z查+B超為變量組，建立模型二（命名HSBU）;以現(xiàn)病史+?？茩z查+MRI為變量組，建立模型三(命名HSMR).研究對象、病歷入選要求、資料錄入、建立三個診斷模型、分別用三個診斷模型對自身數(shù)據(jù)集進行預測，得出診斷準確率，靈敏度、特異度三項指標。分析三個診斷模型樹形結(jié)構(gòu)及診斷準確率，靈敏度、特異度三項指標的合理性。所建立模型一(HPI-

4、SE)結(jié)果顯示:該模型共有1個根節(jié)點和16個分支節(jié)點。其中每個葉節(jié)點分別標以良性或惡性。沿著根節(jié)點到每一個葉節(jié)點的路徑都可產(chǎn)生一條分類規(guī)則，將它們轉(zhuǎn)換成If-Then規(guī)則，得到診斷規(guī)則:(1)如果腫物活動度可=0，并且腫塊脹痛=0，則為惡性;(2)如果腫物活動度可=0，并且腫塊脹痛=1，并且腋窩淋巴結(jié)腫大=0，則為惡性;(3)如果腫物活動度可=0，并且腫塊脹痛=1，并且腋窩淋巴結(jié)腫大=1，雙乳等大對稱=0，則為惡性;(4)如果腫物活動度

5、可=0，并且腫塊脹痛=1，并且腋窩淋巴結(jié)腫大=1，雙乳等大對稱=1，腫物質(zhì)硬=0，則為惡性;(5)如果腫物活動度可=0，并且腫塊脹痛=1，并且腋窩淋巴結(jié)腫大=1，雙乳等大對稱=1，腫物質(zhì)硬=1，左乳腫物=0，腫塊增長=0，則為良性;(6)如果腫物活動度可=0，并且腫塊脹痛=1，并且腋窩淋巴結(jié)腫大=1，雙乳等大對稱=1，腫物質(zhì)硬=1，左乳腫物=0，腫塊增長=1，則為惡性;(7)如果腫物活動度可=0，并且腫塊脹痛=1，并且腋窩淋巴結(jié)腫大=1

6、，雙乳等大對稱=1，腫物質(zhì)硬=1，左乳腫物=1，腫塊壓痛=0，則為惡性;(8)如果腫物活動度可=0，并且腫塊脹痛=1，并且腋窩淋巴結(jié)腫大=1，雙乳等大對稱=1，腫物質(zhì)硬=1，左乳腫物=1，腫塊壓痛=1，則為良性;(9)如果腫物活動度可=1，并且腋窩淋巴結(jié)腫大=1，則為惡性;(10)如果腫物活動度可=1，并且腋窩淋巴結(jié)腫大=0，腫物質(zhì)硬=0，腫物壓痛=0，則為良性;(11)如果腫物活動度可=1，并且腋窩淋巴結(jié)腫大=0，腫物質(zhì)硬=1，右乳腫

7、塊=0，則為惡性;(12)如果腫物活動度可=1，并且腋窩淋巴結(jié)腫大=0，腫物質(zhì)硬=1，右乳腫塊=1，腫物邊界清楚=0，則為惡性;(13)如果腫物活動度可=1，并且腋窩淋巴結(jié)腫大=0，腫物質(zhì)硬=1，右乳腫塊=1，腫物邊界清楚=1，則為良性;(14)如果腫物活動度可=1，并且腋窩淋巴結(jié)腫大=0，腫物質(zhì)硬=0，腫塊壓痛=1，脹痛與月經(jīng)有關(guān)=1，則為惡性;(15)如果腫物活動度可=1，并且腋窩淋巴結(jié)腫大=0，腫物質(zhì)硬=0，腫塊壓痛=1，脹痛與月

8、經(jīng)有關(guān)=0，腫塊脹痛=0，則為良性;(16)如果腫物活動度可=1，并且腋窩淋巴結(jié)腫大=0，腫物質(zhì)硬=0，腫塊壓痛=1，脹痛與月經(jīng)有關(guān)=0，腫塊脹痛=1，腫物邊界清楚=1，則為惡性;(17)如果腫物活動度可=1，并且腋窩淋巴結(jié)腫大=0，腫物質(zhì)硬=0，腫塊壓痛=1，脹痛與月經(jīng)有關(guān)=0，腫塊脹痛=1，腫物邊界清楚=0，則為良性。所建立模型二(HSBU)結(jié)果顯示:該模型共有1個根節(jié)點和4個分支節(jié)點。其中每個節(jié)點分別標以良性或惡性。沿著根節(jié)點到每

9、一個葉節(jié)點的路徑都可產(chǎn)生一條分類規(guī)則，將它們轉(zhuǎn)換成If-Then規(guī)則，得到診斷規(guī)則:(1)如果不規(guī)則結(jié)節(jié)=0，并且腋窩淋巴結(jié)腫大=0，則為良性;(2)如果不規(guī)則結(jié)節(jié)=0，腋窩淋巴結(jié)腫大=1，則為惡性;(3)如果不規(guī)則結(jié)節(jié)=1，腫塊壓痛=0，則為惡性;(4)如果不規(guī)則結(jié)節(jié)=1，并且腫塊壓痛=1，結(jié)節(jié)內(nèi)散在強光點=1，則為惡性;(5)如果不規(guī)則結(jié)節(jié)=1，并且腫塊壓痛=1，結(jié)節(jié)內(nèi)散在強光點=0，腫塊脹痛=0，則為惡性;(6)如果不規(guī)則結(jié)節(jié)=1

10、，并且腫塊壓痛=1，結(jié)節(jié)內(nèi)散在強光點=0，腫塊脹痛=1，則為良性。所建立模型三(HSMR)結(jié)果顯示:該模型只有1個根節(jié)點（病灶ADC值減低），轉(zhuǎn)換成If-Then規(guī)則，得到診斷規(guī)則:如果病灶ADC值減低=1，則為惡性;否則為良性。
　　結(jié)果:模型一對自身數(shù)據(jù)集進行預測，得出準確率、靈敏度、特異度分別是98.04％、98.25％、97.78％。模型二對自身數(shù)據(jù)集進行預測，得出準確率、靈敏度、特異度分別是100％、100％、100％。

11、模型三對自身數(shù)據(jù)集進行預測，得出準確率、靈敏度、特異度分別是100％、100％、100％。
　　結(jié)論:(1)三個診斷模型作為計算機輔助診斷模式，經(jīng)試驗檢測，診斷性能良好，與病理結(jié)果基本相符，可為臨床鑒別乳腺結(jié)節(jié)性質(zhì)提供方法，提高診斷準確率;(2)從經(jīng)濟成本角度考慮，進行健康體檢時可考慮應(yīng)用模型一或者模型二，模型三推薦做術(shù)前檢查更理想。三個診斷模型可獨立運行;(3)通過決策樹建立了分類器，可以自動鑒別乳腺結(jié)節(jié)良惡性，通過檢驗性能良好