基于卷积神经网络和水平集的ABUS轻量型补片检测与分析

来源 :云南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zq09171
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
切口疝是腹部手术之后,由于创口感染、恢复不佳或运动过量等因素导致手术切口的下方形成腹壁缺损,该缺损一旦形成无法自愈,且具有日益扩大的趋势,严重影响患者的生活质量。目前,通过外科手术在腹壁缺损处植入补片,以承受原腹壁缺损区域与周围组织之间张力的手术方法已成为切口疝标准的治疗方案。基于体内异物残留最小化的发展趋势,疝修复补片逐渐轻量化。但因腹内压或剧烈运动,体内的补片可能会产生移位、皱缩和卷曲等情况,从而导致肠黏连、肠梗阻和疝复发等补片相关的并发症,这些补片相关的并发症都是可防可治的,但其前提是对植入补片的精准可视化。自动化乳腺超声(Automated Breast Ultrasound,ABUS)作为轻量型补片有效的成像设备,但ABUS成像存在斑点噪声和随扫描深度增加成像质量降低等缺点。同时,特殊网状结构的轻量型补片更容易受到斑点噪声的干扰,不同成像深度的切片中轻量型补片的大小和聚集度可变。这些问题会使得人工筛查大量ABUS图像中的轻量型补片时,容易漏检和误检筋膜附近的补片或结构微小的补片,也难以知晓患者体内的轻量型补片随时间变化所产生的皱缩和移位情况。为了解决以上问题,本文提出了一种基于卷积神经网络和水平集的ABUS轻量型补片检测与分析方法,主要研究工作如下:(1)首先,预处理轻量型补片的ABUS图像;其次,优化轻量化卷积神经网络PP-YOLO-Tiny,从头开始训练以用于ABUS图像中轻量型补片的位置先验信息检测;最后,结合正则化水平集(Distance Regularized Level Set Evolution,DRLSE)方法进一步处理得到ABUS图像中轻量型补片的精准轮廓。(2)根据不同的ABUS成像采集时间和变换后实际尺寸重建出轻量型补片的三维模型,进而通过不同时间三维模型的垂直投影面积和质心偏移对轻量型补片随时间变化产生的皱缩和移位进行定量分析。实验结果表明,所提方法能够有效检测ABUS图像中的轻量型补片所在的位置,并且任意尺度轻量型补片检测的ROC曲线下的AUC值均高于0.94。另外以轻量型补片大小和聚集度的评估指标中,轮廓检测结果的DSC和HD的均值分别为91.3%和8.7,总体上优于所对比的方法。5例在体病例组实验结果与人工相比平均皱缩率误差和移位误差分别为1.85%和0.01cm。而4例明胶和3例猪腹块的离体实验中,平均皱缩率误差和平均移位误差分别为0.75%,0.05cm和0.56%,0.02cm,表明了本文方法的有效性及可行性。
其他文献
泉州提线木偶戏历史悠久,其精妙的线规和表演技艺经过长期的积淀展现了传统文化艺术的智慧。但是,因为传统提线木偶戏的表演难度大、排练过程复杂等问题,传统剧目推陈出新的速度缓慢。又因为受到现代社会中层出不穷的娱乐方式的冲击,其传播交流与传承发展都面临巨大的挑战。在保护传统提线木偶戏的过程中,如何利用高新技术为传统文化艺术注入新鲜活力,提升观众对提线木偶戏表演的兴趣,拓宽提线木偶戏的影响力是目前亟待突破的
学位
腹壁疝是腹部手术的一种常见并发症,不能自愈,只能通过植入补片来治疗。中国每年有高达300万到500万腹壁疝患者,老年患者发病率甚至高达38%,比任何一种恶性肿瘤的发病率还要高。目前,临床上植入的补片大多是重量型补片,易导致慢性疼痛且复发率高;网眼稀疏、质地轻盈的轻量型补片以其优异的性能已逐步替代重量型补片。然而,作为一个植入的异物,轻量型补片的移位、皱缩仍然可能引起腹壁疝复发等并发症。因此,医生需
学位
中医在智能化的发展道路上,面临的最大阻碍就是数据的问题,因此将更多传统经验式的中医数据转化为可量化数据,建立有效规范的数据库,这对于中医的发展是必要的。其中,中医医案就包含着大量的基础诊断数据,应该被充分的利用。为此,针对中医医案数据处理方法中存在的准确率不足的问题,本文提出了基于Bert词向量的attention-BIGRU-CRF模型用于中医医案分词,以及基于加权的相似度算法用于中医证候匹配,
学位
随着科学技术的发展,生活水平的提高,消费者不再满足于产品的基本功能,开始追求个性化的表达。这一需求通过网络的不断放大,推动个性化定制逐渐成为各行各业的主流趋势。包装行业也要顺应潮流,但是过去由于种种限制,包装定制一直是一种只有少部分消费者可以拥有的服务。这种包装定制模式,无法继续满足消费者日益增多的个性化需求。但另一方面,移动网络的普及、生产技术的提高,诞生了根据消费者的需要进行定制化生产的C2B
学位
随着社会经济的发展与“一带一路”的政策,文化的传承在每个时代都占据了非常重要的位置,但往往少数民族的文化传承容易在时代的演变中出现断层的现象,因此传统文化的发展需要转型,以现代社会较为生活化的传播方式进行传承.土特产产品属于地域文化的一部分,产品本身的制作方式与生产地就存在地域差别与民族文化差异,因此利用土特产品包装设计的传播方式将文化传播出去。本文的目的是通过对布洛陀文化与地域土特产品的包装设计
学位
新时代的发展、科学技术的进步促使艺术设计领域发生了翻天覆地的变化,这些变化日渐刺激着人类审美的转变,人们对美学的渴望也愈发强烈。海报设计要迎合新时代的发展需求,拓宽其表现维度成为促使其不断发展的必然趋势。空间纵深感的研究为设计师们提供了更多表现其创意及想象力的机会,创作形式也不再局限于图形、文字等传统的设计要素,而是在设计中融入空间的思维理念,通过研究视觉经验的生成,以透视法再现真实的世界的空间幻
学位
旅游产业的飞速发展使得人们对旅游商品的需求度也大幅提升,作为旅游产业的重要组成部分,旅游商品及其包装设计也愈发受到行业及相关学者的重视,并不断强调为它们植入地域特色的重要性,然而当前市场中的旅游商品及其包装设计依旧存在着许多问题,在地域性特色的植入上也缺乏系统化的具体策略。本文在前人的研究基础上,希望通过对旅游商品特征及叙事性设计方法的研究,探索旅游商品包装设计地域性表达更细致的可行性策略。全文基
学位
太赫兹波具有广阔的应用前景,相位调制器是实现太赫兹系统应用的一类重要功能器件。本文基于超材料结构的研究基础,从动态调制的应用需求出发,研究了实现太赫兹波相位调制功能的透射式、反射式、可切换的超材料器件结构。利用二氧化钒与石墨烯等可以动态控制的材料与传统设计相结合,依据在不同应用场景下的需求设计了一系列的太赫兹超材料功能器件。利用三维电磁仿真和多极子散射能量的计算深入分析了所设计器件的工作原理和功能
学位
We Are Social和Hootsuite合作发布的《2022全球数字洞察报告》显示,全球的社交媒体用户已经达到46.2亿,约占全球总人口的58.4%,较去年同期增长了10%以上。在这个社交媒体蓬勃发展的时代,越来越多的用户通过自己的社交账号,将个人的看法或体验以图片和文本的形式来分享给他人。这类带有用户丰富情感的多模态数据有利于了解人们对某一事件看法,在政治选举、大盘走势、票房预测及情绪干预
学位
图像修复是指用一系列方法恢复破损图像。针对现有修复方法存在的问题,提出了两种图像修复算法,主要工作内容如下:针对现有算法在背景复杂和大面积不规则破损的修复条件下,修复结果存在结构不合理和纹理细粒度低的问题,提出基于密集多尺度融合扩张卷积的图像修复算法。首先,将破损样本输入全局结构生成网络中,该网络的核心模块为密集多尺度融合扩张卷积块;其次,将结构生成网络的输出样本输入至细节生成网络中,该网络包含密
学位