基于机器学习方法的脑胶质瘤影像分级研究

发布时间：2017-12-08 08:09

  本文关键词：基于机器学习方法的脑胶质瘤影像分级研究

  更多相关文章： 影像组学 特征提取 随机森林 支持向量机

【摘要】：肿瘤的精准分级对病人的治疗方面具有重要影响。脑胶质瘤临床上具有异质性的特点,目前缺乏有效手段对脑胶质瘤异质性进行定量的评估。缺少有效的信息为医生提供指导,导致病人的临床治疗效果差。影像组学是一个多学科交叉并应用于医学的研究方向,相对于传统的临床诊断方法,影像组学的研究方法具有非侵入性、可量化性等方面的优点。影像组学是高通量地从磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)、正电子发射型计算机断层显像(Positron Emission Computed Tomography,PET)及x射线计算机断层扫描(Ray Computed Tomography,x-CT)等影像中提取大量高维的定量影像特征,完成将医学影像数据转换成可以使用计算机解决的问题。目前,关于脑胶质瘤的影像分级研究较少,本文中探索使用随机森林(Random Forest,RF)算法和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)算法用于脑胶质瘤分级模型的建立。本文使用从河南省人民医院筛选出的71例单纯脑胶质瘤CT影像、临床信息,从影像中提取特征,使用最小冗余最大相关(Minimal Redundancy Maximal Relevance,MRMR)方法和随机森林算法对特征进行降维。选择使用随机森林算法和支持向量机算法两种机器学习算法实现对脑胶质瘤良恶性进行分级。随机森林算法在训练集上的正确分级率达到77.0%,验证集上的正确分级率达到69.6%,AUC值为0.7572。支持向量机算法训练集上的正确分级率达到80.0%,验证集上的正确分级率达到73.9%,AUC值为0.8253。实验结果表明,支持向量机模型具有更优的分类效果,相对于传统的临床病理定性描述肿瘤,本文中提取的影像特征能够对脑胶质瘤进行精准定量的描述,部分影像特征可能对于医生临床诊断具有参考价值。本文中设计的数据降维实验以及脑胶质瘤分级预测模型充分有效,建立的分级预测模型可以用于协助医生对脑胶质良恶性进行诊断。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R739.41;TP391.41

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4 李煜;脑胶质瘤误诊10例分析[J];中国社区医师;2002年14期

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7 陈灿中;5例脑胶质瘤病的诊断和治疗[J];云南医药;2004年04期

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9 ;《脑胶质瘤》出版[J];中华神经外科杂志;2007年09期

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2 傅相平;李安民;;脑胶质瘤瘤区化疗的临床研究[A];中华医学会神经外科学分会第九次学术会议论文汇编[C];2010年

3 殷增进;;脑胶质瘤伽马刀治疗临床分析[A];中国医师协会神经外科医师分会第六届全国代表大会论文汇编[C];2011年

4 汪志明;陈淑珍;王林;;中西医结合治疗脑胶质瘤24例报道[A];第八届全国中西医结合肿瘤学术会议论文集[C];2000年

5 沈宏;郑学胜;祝向东;傅伟明;胡未伟;黄欣;朱永坚;李立;龚江标;;脑胶质瘤病理特征与预后[A];2006年浙江省神经外科学术会议论文汇编[C];2006年

6 卢刚;吴旭;;脑胶质瘤放、化疗前后血脑屏障的组织学研究[A];2006年浙江省神经外科学术会议论文汇编[C];2006年

7 祝鸣兰;方卫琴;;~(125)Ⅰ粒子治疗脑胶质瘤15例的护理[A];全国外科、神经内外科护理学术交流暨专题讲座会议论文汇编[C];2006年

8 熊晓鹏;胡超苏;;脑胶质瘤的放射治疗临床研究进展[A];第四届中国肿瘤学术大会暨第五届海峡两岸肿瘤学术会议论文集[C];2006年

9 蒋恒;杨伟志;高黎;雷明芳;石慧珍;徐国镇;;脑胶质瘤分次照射生物效应的实验研究[A];2007第六届全国放射肿瘤学学术年会论文集[C];2007年

10 姚瑜;叶红星;汤旭群;花玮;史之峰;高晓宁;汪洋;汪寅;吴劲松;秦智勇;毛颖;周良辅;;脑胶质瘤个体化综合治疗体系的建立和发展[A];2011中华医学会神经外科学学术会议论文汇编[C];2011年

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5 张献怀;脑胶质瘤别急着手术[N];健康时报;2007年

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8 张献怀;对脑胶质瘤应进行局部强力打击[N];中国医药报;2007年

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