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基于BP神經網絡的肝包蟲CT圖像的定量研究

作者: 張歲霞1,2  王亞勇3  姜丹4  王曉榮5 
單位:1 新 疆 醫(yī) 科 大 學 醫(yī) 學 工 程 技 術 學 院 ( 烏 魯 木 齊<br />830054)<br />2 浙江大學生物醫(yī)學工程與儀器科學學院 ( 杭州<br />310058)<br />3 新疆醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院藥學部 ( 烏魯木齊<br />830054)<br />4 北京大學藥學院(北京 100191)<br />5 新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院,省部共建中亞高發(fā)病成<br />因與防治國家重點實驗室(烏魯木齊 830054)
關鍵詞: 肝包蟲病;灰度紋理特征;BP  神經網絡;定量分析;圖像識別 
分類號:
出版年·卷·期(頁碼):2023·42·5(448-455)
摘要:

目的 肝包蟲病的 CT 影像映射了不同亞型包蟲病的病理學的差異性,本研究獲取了可以 印證包蟲病病理學改變的關鍵的影像組學特征,結合人工神經網絡( artificial neural network,ANN)對肝 包蟲病和正常肝臟進行分型,為肝包蟲病的診斷、分型提供支持。 方法 提取基于灰度直方圖、灰度共生 矩陣、灰度-梯度共生矩陣等 36 維特征值,構建肝包蟲圖像特征集;選取曲線下面積( area under curve, AUC) >0?? 72 以獲取反映圖像特征變化的關鍵影像組學特征,并繪制特征分布曲線;構建 BP 神經網絡模 型并采用參數評估、受試者工作特征( receiver operating characteristic,ROC)曲線對模型進行定量評價。 結果 AUC 特征分布:正常肝臟的特征曲線分布均勻,各特征峰值明顯低于肝包蟲病影像;單囊型特征分 布曲線均顯現(xiàn)出雙峰分布,包蟲病灶區(qū)域與正常組織形成明顯灰度紋理差異性;多囊型特征分布集中且 峰值緊湊,灰度級和紋理分布更密集、更復雜,與 CT 影像中“囊內囊”表現(xiàn)相印證。 BP 神經網絡分型: 多囊型、單囊型和正常肝臟影像的訓練、驗證、測試、全部樣本分類準確率均達到 90%以上。 結論 BP 神 經網絡模型對肝包蟲病與正常肝臟 CT 圖像灰度紋理特征差異具有較好的感知判別效果,為肝包蟲疾 病的早期發(fā)現(xiàn)、確診、治療提供科學依據

參考文獻:

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