肝肿瘤微血管网络显微CT定量统计研究
发布时间：2021-11-26 02:25
目的:本研究基于小鼠肝组织及术后肝肿瘤组织的X射线相衬显微图像对三维微血管网络图像进行分析和肿瘤分型研究,旨在于通过新型成像技术为肝肿瘤进行无损三维显微成像,提高肝肿瘤微观病理结构的解析及辅助诊断的准确率。方法:基于X射线相衬成像技术获得肝组织图像,利用AVIZO软件对ROI图像的微血管网络进行定性、定量分析;然后通过MATLAB软件提取预处理后ROI图像的灰度直方图、灰度共生矩阵、改进灰度共生矩阵、灰度梯度共生矩阵、Tamura纹理特征、Hu不变矩、离散小波变换和灰度差分统计共69维综合特征,并利用AUC面积和PCA两种降维方式进行特征优化,最后采用logistic回归、NB、SVM、RF、Bagging和BP神经网络分类算法,利用10折交叉验证法对弥漫型、溃疡型和微囊型三种肝肿瘤X射线相衬图像进行分类研究,并通过参数评估衡量各算法的分类效果。结果:动物肝组织脱水研究显示采用10%中性福尔马林固定、乙醇脱水浓度梯度由40%缓慢过渡到100%处理后,组织断层图像微血管边缘锐利、三维血管网络形态规整、血管边缘两侧灰度对称性高,灰度变化明显、血管直径形变小、图像ROI区域CNR较高。肝肿瘤...
【文章来源】：新疆医科大学新疆维吾尔自治区
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
新疆医科大学硕士学位论文9原始投影图像经过比度调整、低通滤波、锐化增强和背景减影等优化处理，然后使用相移吸收二重性算法（Phase-attenuationDualityPaganinAlgorithm,PAD-PA）对原始投影图像进行相位恢复。最后采用滤波反投影算法对相位校正后的投影数据进行CT重构，重构后得到32bit的断层图像，经位数转换得到8bit断层图像进行存储。实验成像及处理流程如图1。图1上海光源BL13W1光束线成像及图像处理流程（标尺：200μm）Fig.1ShanghailightsourceBL13W1beamlineimagingandimageprocessingprocess(Scalebar:200μm)2.2微血管网络定量分析肝脏是人体新陈代谢的重要器官、人体最大的消化腺体和独特而丰富供血系统，是各类原发性和继发性肿瘤的常见部位，其中肝细胞癌是肝癌中较为常见的类型[38]。影像学检查是肿瘤检查中较为常用的诊断方式，尤其是X射线检查可对病灶位置、大孝形态、数目、密度、边界等进行综合性分析。2.2.1微血管密度肿瘤血管数量的变化与肿瘤的发生、发展和转归具有重要的关系。X射线相衬成像可以获得肝脏组织内部血管、胆管等脉管的三维结构，肿瘤的生长不仅仅伴随着肝脏形态结构的改变，微脉管的数量也随之发生改变，因此可用血管密度统计血管数量，即MVD[39,40]。该指标是表征肿瘤血管生成能力的定量指标，同时也是反映肿瘤血管变化的重要生物因子之一。肝肿瘤的XPCT成像结果与肿瘤MVD存在密切的联系，通过探讨两者之间的相关性，探索肝肿瘤血管生成状况与肿瘤的类型及其分期的关系，以便于后期对肿瘤诊断、肿瘤治疗效果评估和进一步治疗方案确定等均有极其重要的意义。较为常用的定量指标包括二维微血管密度（MVD_2D）和三维微血管密度（MVD_3D），MVD_2D基于二维断层图像上血管的分布情?
新疆医科大学硕士学位论文9原始投影图像经过比度调整、低通滤波、锐化增强和背景减影等优化处理，然后使用相移吸收二重性算法（Phase-attenuationDualityPaganinAlgorithm,PAD-PA）对原始投影图像进行相位恢复。最后采用滤波反投影算法对相位校正后的投影数据进行CT重构，重构后得到32bit的断层图像，经位数转换得到8bit断层图像进行存储。实验成像及处理流程如图1。图1上海光源BL13W1光束线成像及图像处理流程（标尺：200μm）Fig.1ShanghailightsourceBL13W1beamlineimagingandimageprocessingprocess(Scalebar:200μm)2.2微血管网络定量分析肝脏是人体新陈代谢的重要器官、人体最大的消化腺体和独特而丰富供血系统，是各类原发性和继发性肿瘤的常见部位，其中肝细胞癌是肝癌中较为常见的类型[38]。影像学检查是肿瘤检查中较为常用的诊断方式，尤其是X射线检查可对病灶位置、大孝形态、数目、密度、边界等进行综合性分析。2.2.1微血管密度肿瘤血管数量的变化与肿瘤的发生、发展和转归具有重要的关系。X射线相衬成像可以获得肝脏组织内部血管、胆管等脉管的三维结构，肿瘤的生长不仅仅伴随着肝脏形态结构的改变，微脉管的数量也随之发生改变，因此可用血管密度统计血管数量，即MVD[39,40]。该指标是表征肿瘤血管生成能力的定量指标，同时也是反映肿瘤血管变化的重要生物因子之一。肝肿瘤的XPCT成像结果与肿瘤MVD存在密切的联系，通过探讨两者之间的相关性，探索肝肿瘤血管生成状况与肿瘤的类型及其分期的关系，以便于后期对肿瘤诊断、肿瘤治疗效果评估和进一步治疗方案确定等均有极其重要的意义。较为常用的定量指标包括二维微血管密度（MVD_2D）和三维微血管密度（MVD_3D），MVD_2D基于二维断层图像上血管的分布情?
【参考文献】：
期刊论文
[1]2010～2015年内蒙古肝癌发病与死亡现状及趋势分析[J]. 许多,乔丽颖,董玮琪,王文瑞,席云峰. 肿瘤预防与治疗. 2019(11)
[2]基于X射线相衬显微CT的肝组织脱水优化研究[J]. 王坤,张学良,周明璋,宋秋楠,王永治,季学闻,刘慧强. 新疆医科大学学报. 2019(10)
[3]基于粒子群优化BP神经网络的心电信号分类方法[J]. 王莉,张紫烨,郭晓东,牛群峰. 自动化与仪表. 2019(09)
[4]机器学习在医疗和公共卫生中应用[J]. 张景奇,史文宝,纪秀娟. 中国公共卫生. 2019(10)
[5]logistic族回归及其应用[J]. 王琦琦,于石成,亓晓,胡跃华,郑文静,石佳欣,么鸿雁. 中华预防医学杂志. 2019 (09)
[6]阴道超声与腹部超声对可疑子宫腺肌症的准确度、灵敏度和特异度分析[J]. 熊羽佳. 中国性科学. 2019(07)
[7]非HCC肝脏恶性肿瘤的影像学诊断[J]. 石茜,季倩. 实用器官移植电子杂志. 2019(02)
[8]2种脱水处理流程在病理切片制备中的应用及对比分析[J]. 席乐峰,王洪志,赵智,刘正国,张德臣,杨广英. 现代医药卫生. 2019(05)
[9]肝内胆管癌的诊治进展[J]. 王葵,沈锋. 肝胆外科杂志. 2019(01)
[10]中国恶性肿瘤流行情况及防控现状[J]. 曹毛毛,陈万青. 中国肿瘤临床. 2019(03)
本文编号：3519237
【文章来源】：新疆医科大学新疆维吾尔自治区
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
新疆医科大学硕士学位论文9原始投影图像经过比度调整、低通滤波、锐化增强和背景减影等优化处理，然后使用相移吸收二重性算法（Phase-attenuationDualityPaganinAlgorithm,PAD-PA）对原始投影图像进行相位恢复。最后采用滤波反投影算法对相位校正后的投影数据进行CT重构，重构后得到32bit的断层图像，经位数转换得到8bit断层图像进行存储。实验成像及处理流程如图1。图1上海光源BL13W1光束线成像及图像处理流程（标尺：200μm）Fig.1ShanghailightsourceBL13W1beamlineimagingandimageprocessingprocess(Scalebar:200μm)2.2微血管网络定量分析肝脏是人体新陈代谢的重要器官、人体最大的消化腺体和独特而丰富供血系统，是各类原发性和继发性肿瘤的常见部位，其中肝细胞癌是肝癌中较为常见的类型[38]。影像学检查是肿瘤检查中较为常用的诊断方式，尤其是X射线检查可对病灶位置、大孝形态、数目、密度、边界等进行综合性分析。2.2.1微血管密度肿瘤血管数量的变化与肿瘤的发生、发展和转归具有重要的关系。X射线相衬成像可以获得肝脏组织内部血管、胆管等脉管的三维结构，肿瘤的生长不仅仅伴随着肝脏形态结构的改变，微脉管的数量也随之发生改变，因此可用血管密度统计血管数量，即MVD[39,40]。该指标是表征肿瘤血管生成能力的定量指标，同时也是反映肿瘤血管变化的重要生物因子之一。肝肿瘤的XPCT成像结果与肿瘤MVD存在密切的联系，通过探讨两者之间的相关性，探索肝肿瘤血管生成状况与肿瘤的类型及其分期的关系，以便于后期对肿瘤诊断、肿瘤治疗效果评估和进一步治疗方案确定等均有极其重要的意义。较为常用的定量指标包括二维微血管密度（MVD_2D）和三维微血管密度（MVD_3D），MVD_2D基于二维断层图像上血管的分布情?
新疆医科大学硕士学位论文9原始投影图像经过比度调整、低通滤波、锐化增强和背景减影等优化处理，然后使用相移吸收二重性算法（Phase-attenuationDualityPaganinAlgorithm,PAD-PA）对原始投影图像进行相位恢复。最后采用滤波反投影算法对相位校正后的投影数据进行CT重构，重构后得到32bit的断层图像，经位数转换得到8bit断层图像进行存储。实验成像及处理流程如图1。图1上海光源BL13W1光束线成像及图像处理流程（标尺：200μm）Fig.1ShanghailightsourceBL13W1beamlineimagingandimageprocessingprocess(Scalebar:200μm)2.2微血管网络定量分析肝脏是人体新陈代谢的重要器官、人体最大的消化腺体和独特而丰富供血系统，是各类原发性和继发性肿瘤的常见部位，其中肝细胞癌是肝癌中较为常见的类型[38]。影像学检查是肿瘤检查中较为常用的诊断方式，尤其是X射线检查可对病灶位置、大孝形态、数目、密度、边界等进行综合性分析。2.2.1微血管密度肿瘤血管数量的变化与肿瘤的发生、发展和转归具有重要的关系。X射线相衬成像可以获得肝脏组织内部血管、胆管等脉管的三维结构，肿瘤的生长不仅仅伴随着肝脏形态结构的改变，微脉管的数量也随之发生改变，因此可用血管密度统计血管数量，即MVD[39,40]。该指标是表征肿瘤血管生成能力的定量指标，同时也是反映肿瘤血管变化的重要生物因子之一。肝肿瘤的XPCT成像结果与肿瘤MVD存在密切的联系，通过探讨两者之间的相关性，探索肝肿瘤血管生成状况与肿瘤的类型及其分期的关系，以便于后期对肿瘤诊断、肿瘤治疗效果评估和进一步治疗方案确定等均有极其重要的意义。较为常用的定量指标包括二维微血管密度（MVD_2D）和三维微血管密度（MVD_3D），MVD_2D基于二维断层图像上血管的分布情?
【参考文献】：
期刊论文
[1]2010～2015年内蒙古肝癌发病与死亡现状及趋势分析[J]. 许多,乔丽颖,董玮琪,王文瑞,席云峰. 肿瘤预防与治疗. 2019(11)
[2]基于X射线相衬显微CT的肝组织脱水优化研究[J]. 王坤,张学良,周明璋,宋秋楠,王永治,季学闻,刘慧强. 新疆医科大学学报. 2019(10)
[3]基于粒子群优化BP神经网络的心电信号分类方法[J]. 王莉,张紫烨,郭晓东,牛群峰. 自动化与仪表. 2019(09)
[4]机器学习在医疗和公共卫生中应用[J]. 张景奇,史文宝,纪秀娟. 中国公共卫生. 2019(10)
[5]logistic族回归及其应用[J]. 王琦琦,于石成,亓晓,胡跃华,郑文静,石佳欣,么鸿雁. 中华预防医学杂志. 2019 (09)
[6]阴道超声与腹部超声对可疑子宫腺肌症的准确度、灵敏度和特异度分析[J]. 熊羽佳. 中国性科学. 2019(07)
[7]非HCC肝脏恶性肿瘤的影像学诊断[J]. 石茜,季倩. 实用器官移植电子杂志. 2019(02)
[8]2种脱水处理流程在病理切片制备中的应用及对比分析[J]. 席乐峰,王洪志,赵智,刘正国,张德臣,杨广英. 现代医药卫生. 2019(05)
[9]肝内胆管癌的诊治进展[J]. 王葵,沈锋. 肝胆外科杂志. 2019(01)
[10]中国恶性肿瘤流行情况及防控现状[J]. 曹毛毛,陈万青. 中国肿瘤临床. 2019(03)
本文编号：3519237
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