肝臟占位性病變超聲圖像識別方法研究.pdf

1、在國內(nèi)，肝癌是常見的惡性腫瘤之一，死亡率僅次于胃癌，每年死于肝癌的人數(shù)占世界死于肝癌總?cè)藬?shù)的42％，嚴重危害人民的身體健康。超聲檢查具有無輻射、實時性、可重復(fù)性、價格低廉、操作方便等獨特的優(yōu)點，是診斷肝臟占位性病變的有效措施。但超聲臨床診斷主要依靠醫(yī)生肉眼觀察判斷，診斷結(jié)果極大程度上依賴于診斷醫(yī)師的臨床經(jīng)驗，具有很大的主觀性，易導(dǎo)致對占位性病變性質(zhì)的誤診，致使惡性腫瘤患者錯過最佳治療時機，嚴重影響愈后。這就迫切需要一種能夠客觀、及時、準

2、確地診斷肝臟占位性病變性質(zhì)的輔助診斷手段。 目前，國內(nèi)外對肝臟占位性病變超聲圖像識別方法的研究尚處于初期階段。本文旨在對肝臟占位性病變超聲圖像識別方法進行研究與開發(fā)，為超聲診斷肝臟占位性病變提供一種計算機輔助診斷手段。 實驗共采用280例肝臟圖像，其中正常肝臟112例，肝癌90例，肝血管瘤38例，肝囊腫40例。從臨床醫(yī)生診斷肝臟占位性病變的依據(jù)出發(fā)，將臨床診斷依據(jù)抽象為數(shù)字特征，采用超聲圖像紋理分析方法與模式識別技術(shù)，對

3、超聲圖像中的肝臟占位性病變的識別進行了研究。本研究主要分為以下幾部分。一、采集正常肝臟，血管瘤，囊腫，以及各種、各期肝癌的B超圖像，并對圖像作格式轉(zhuǎn)換預(yù)處理。二、根據(jù)臨床診斷依據(jù)，抽象出兩種感興趣區(qū)域的選擇規(guī)則，在經(jīng)驗豐富的醫(yī)生指導(dǎo)下手動提取每一幅圖像感興趣區(qū)域。三、根據(jù)所選感興趣區(qū)域?qū)γ恳环鶊D像提取相關(guān)數(shù)字特征。四、確定有監(jiān)督識別方法：反向傳播人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)——三級BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及每一級網(wǎng)絡(luò)的功能，聯(lián)合使用U檢驗、基

4、于相關(guān)性分析的特征選擇以及基于二次互信息的特征選擇法進行特征選擇，分別獲得每一級網(wǎng)絡(luò)的次優(yōu)特征矢量。五、實驗確定每一級神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)次優(yōu)特征矢量的維數(shù)，采用留一個出來的訓(xùn)練測試方法獨立訓(xùn)練并測試每一級網(wǎng)絡(luò)；級聯(lián)各級網(wǎng)絡(luò)生成輔助診斷系統(tǒng)，分階段對正常肝臟、肝癌、肝血管瘤、肝囊腫四種狀態(tài)的肝臟圖像進行識別。實驗結(jié)果表明，一、由腫瘤正?；叶缺取⑵骄凳諗啃员?、正常暈環(huán)灰度比、對比度比、方差比、暈環(huán)腫瘤灰度比、熵比、編碼熵比等8個特征組成的特征矢量具

5、有很好的識別正常肝臟和病態(tài)肝臟的能力；二、由腫瘤正?；叶缺?、總體熵比、平均值收斂性比、熵比、暈環(huán)腫瘤灰度比等5個特征組成的特征矢量可以較好地將肝囊腫從病態(tài)肝臟中識別出來；三、由似圓度2、面積比率、方差比、正常暈環(huán)灰度比、平均值收斂性比、熵比、腫瘤正?；叶缺取藴驶霃届氐?個特征組成的特征矢量具有較好的區(qū)分肝癌和肝血管瘤的能力；四、反向傳播人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以很好的應(yīng)用于肝臟占位性病變的識別。實驗結(jié)果取得了肝癌正確識別率為100％，肝血管瘤