- 1、本文档共6页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
512层螺旋CT薄层扫描结合计算机人工神经网络对小肠病变的诊断价值研究
近年,小肠癌发病率明显上升,早期检测并采取有效的治疗措施,可有效提高存活率,避免病情继续恶化。但小肠结构迂曲复杂、活动度大、长度大,难以通过常规检查手段有效检测病灶,同时小肠病变多具有隐匿性特点,临床症状无明显的特异性,因此小肠病变的诊断一直是一大难题[1]。目前,在小肠病变辅助检测中,常用的有气钡双重造影、CT影像、MRI、灌肠造影、胶囊内镜、双气囊内镜造影几种检查方法,但这些检查方式诊断价值有限或因有创性而存在一定的局限性[2]。相较而言,小肠CT造影技术具有成像速度快、分辨率高的优势,在小肠血管性病变、炎性病变、小肠肿瘤、不明原因消化道出血等病变诊断方面都有较高的价值[3-4]。但小肠CT造影技术主要获取扫描影像,依赖于医师对影像的解读能力,主观性较强,易造成误诊、漏诊现象[5]。大量人工智能技术在图像识别方面的研究应用显示,利用人工智能技术能准确地提取图像特征,找出图像的特异性[6-8]。为此,本研究以512层螺旋薄层扫描小肠CT图像和病理报告为基础,基于卷积神经网络ResNet101[9]、目标检测算法模型(FasterR-CNN)[10]结合长短期记忆网络(LSTM)[11]构建小肠图像特征,提取描述循环迭代模型(以下简称RF-LSTM),通过模型输出小肠病变图像特征信息和病变类型,为医师诊断提供更为客观的特征数据,以提高小肠疾病诊断的准确性。
1材料与方法
1.1材料及设备筛选我院2020年1月—2022年1月行512层螺旋CT薄层扫描重建图像及相应的病理诊断报告共计1572套,每套材料包括CT平扫、动脉期、静脉期、延迟期轴位和冠位图像及病理报告,主要包含了出血、糜烂、溃疡、炎性息肉、腺瘤性息肉、脂肪瘤、腺癌、间质瘤、淋巴瘤等病变类型,部分病例存在多种病变。按7∶3比例随机分为训练组和测试组,具体见表1。纳入标准:(1)图像显示清晰,结构显示清晰;(2)图像上无标线、标注等非原始扫描图像记号;(3)病例均经过病理诊断,图像有相应的病理报告;(4)每套图像中,CT平扫、动脉期、静脉期、延迟期轴位、冠位图像均完整。
表1样本材料病变类型及数量
本研究中,所收集的病例图像均在我院由GE公司Revolution256排512层螺旋CT行小肠薄层CT扫描。图像经MPR、MIP进行后处理重建图像,重建层厚1~1.5mm,重建间隔0.6~1mm。采用Python编程语言编程构建模型,采用Pytorch深度学习框架。
1.2数据预处理及增强本研究中所收集的图像资料为CT重建图像,其尺寸较大,而ResNet101模型的输入尺寸为224×224,因此需要对原始图像资料进行压缩处理,统一压缩至224×224。对病理报告进行处理,并由4位医师盲读图像补充描述性标签,通过分词建立规整且符合模型输入要求的语料,主要包括病变类型、肠壁状态、平扫CT值、增强CT值、肠管壁密度特征、肠管周围脂肪间隙CT值、肠壁黏膜完整性、病灶形态、边缘特征、积液、系膜特征。测试样本图像诊断后,收集影像特征医师判断错误结果汇总数据,用以检验模型图像识别能力。
对训练组的样本数据进行增广处理,采用几何变换的方法来增加样本的多样性。具体方法为对训练组图像进行小比例缩小和放大、对图像进行一定裁剪,对图像进行旋转,使训练组样本量增加6倍,训练样本数据增广至8648例,共计87942张CT图像。
1.3模型构建本研究中构建的RF-LSTM模型,包括编码器和解码器两个模块,编码器负责图像特征的提取,解码器负责将提取出的图像特征翻译为病变信息,搭建一个encoder-decoder的端对端图像描述神经网络模型。编码器采用卷积神经网络ResNet101和目标检测算法FasterR-CNN构建,图像输入后首先通过ResNet101提取图像特征(ROI),采用FasterR-CNN来结合ResNet101提取的图像特征探索疑似病变区域,提取疑似病变区特征,再将ResNet101提取的图像特征与FasterR-CNN提取的疑似病变区图像特征进行特征融合,将融合后的新特征转换为特征向量输入解码器;解码器采用长短期记忆网络模型LSTM作为语言模型,根据编码器提取的图像特征生成文字解释词汇,经过反复迭代后直至产生完整的描述,输出病变特征的语言描述,模型结构见图1。
图1模型结构图
1.4图像特征提取方法图像特征的提取采用ResNet101模型结合FasterR-CNN提取图像特征的方法。首先,使用ResNet101模型对输入的CT图像进行卷积和池化,根据病变类型和病变复合状态组建17分类网络,epochs=200,batch_size=16,drop_out=0.1
您可能关注的文档
- 2s主动握球运动对PICC置管患者CRT的预防价值及其对腋静脉血液流速的影响.doc
- 56℃加热灭活病毒与常温放置对试管法血型鉴定结果的影响.doc
- 70%最大吸气压水平在支气管扩张患者吸气肌抗阻训练中的应用效果分析.doc
- App联合夫妻干预对妊娠期糖尿病患者健康知识掌握情况影响分析.doc
- 阿达木单抗治疗强直性脊柱炎患者的效果及其对炎性反应及骨形成生物活性蛋白水平的影响.doc
- 安全预警护理对冠状动脉造影患者图像质量及血管并发症的影响.doc
- 鼻骨骨折复位术联合鼻中隔成形术治疗鼻骨骨折的疗效及临床价值.doc
- 辨治小儿疳证经验撷萃.doc
- 丙卡特罗口服液联合降阶梯方案治疗婴幼儿喘息性支气管肺炎的临床效果.doc
- 不同分子量肝素治疗急性早幼粒细胞白血病合并DIC的临床研究.doc
- 中国国家标准 GB/T 4214.17-2024家用和类似用途电器噪声测试方法 干式清洁机器人的特殊要求.pdf
- GB/T 4214.17-2024家用和类似用途电器噪声测试方法 干式清洁机器人的特殊要求.pdf
- 《GB/Z 43202.1-2024机器人 GB/T 36530的应用 第1部分:安全相关试验方法》.pdf
- GB/Z 43202.1-2024机器人 GB/T 36530的应用 第1部分:安全相关试验方法.pdf
- 中国国家标准 GB/Z 43202.1-2024机器人 GB/T 36530的应用 第1部分:安全相关试验方法.pdf
- 中国国家标准 GB/T 32455-2024航天术语 运输系统.pdf
- GB/T 32455-2024航天术语 运输系统.pdf
- 《GB/T 32455-2024航天术语 运输系统》.pdf
- GB/T 44369-2024用于技术设计的人体运动生物力学测量基础项目.pdf
- 中国国家标准 GB/T 44369-2024用于技术设计的人体运动生物力学测量基础项目.pdf
文档评论(0)