脑肿瘤的计算机辅助检测

发布时间：2017-09-04 14:42

  本文关键词：脑肿瘤的计算机辅助检测

  更多相关文章： 脑肿瘤分割 脑肿瘤检测 深度学习 计算机辅助诊断 堆叠降噪自动编码

【摘要】：脑肿瘤的精确分割是脑肿瘤计算机辅助诊断中最重要且最关键的一步,可以为医生的术前规划提供可靠的依据,保证脑肿瘤的切除能够更彻底,并且不伤害正常组织,有可能改善病人生存质量和延长生存期。目前,在临床诊断和治疗中最广泛应用的就是人工的手动分割,但是这种方法既不精确也不可靠。我们急需一个自动且精确的脑肿瘤分割系统。近年来,有很多针对医学影像的脑肿瘤自动化分割方法被提出,但是这些方法仍然面临着许多困难,比如分割结果不精确或者需要人为的干预。在本文中,我们首先介绍了与本文相关的医学图像处理基本技术,然后介绍了深度学习的总体思想和常见模型。基于以上基础知识,我们提出了一个新颖的脑肿瘤分割方法。这个层次框架结构由预处理,基于深度学习的脑肿瘤分割和后处理三步构成。其中,预处理主要包含对医学图像的去噪,亮度变换及直方图处理,这样做的目的是使在不同仪器参数下拍摄的脑肿瘤MRI图像在对比度和亮度上能够更一致。接着,我们为每一个MRI图像提取图像块,记录每一个图像块中心点在原图像中的坐标,并为图像块生成其灰度序列作为深度学习网络的输入,避免了额外特征的提取。在基于深度学习的脑肿瘤分割中,我们采取的深度学习模型为堆叠降噪自动编码器。首先利用输入数据对网络进行逐层的预训练得到最初的网络参数,然后进行自上而下地对网络参数进行微调并分类。具有层次结构的深度学习网络可以从输入数据中提取出高层抽象特征用于表征输入数据的分布,然后利用这些特征对图像块进行分类。接下来,将分类结果根据记录的坐标映射成一个二值图像,该二值图像就是对应于原图像的初步分割结果,一系列形态学的图像处理将被应用在这个二值图像中,以得到最终的图像分割结果。以上步骤被称为后处理。最后,本文提出的方法被用于了真实脑肿瘤病患MRI图像中的脑肿瘤分割上。从各个评价方法上的分割结果显示本文提出的脑肿瘤分割方法都更精确和有效。
【关键词】：脑肿瘤分割 脑肿瘤检测 深度学习 计算机辅助诊断 堆叠降噪自动编码
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.7;R739.41
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 研究工作的背景与意义10
• 1.2 国内外研究现状10-19
• 1.2.1 图像的基本处理11-13
• 1.2.2 特征提取及特征选择13-14
• 1.2.3 医学图像分割14-18
• 1.2.4 医学图像的分类识别18-19
• 1.3 论文的主要研究工作19
• 1.4 论文解决的关键技术19-20
• 1.5 本文创新点20-21
• 1.6 本论文的结构安排21
• 1.7 本章小结21-22
• 第二章 深度学习研究22-32
• 2.1 深度学习的基本思想22-24
• 2.2 深度学习的几个常见模型24-30
• 2.2.1 堆叠自动编码24-27
• 2.2.2 卷积神经网络27-28
• 2.2.3 深信度网络28-30
• 2.3 深度学习在CAD中的相关应用30-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 基于深度学习的脑肿瘤检测方法32-53
• 3.1 检测方法设计32-34
• 3.2 预处理34-44
• 3.3 脑肿瘤的检测44-47
• 3.4 后处理47-51
• 3.5 本章小结51-53
• 第四章 实验结果与分析53-71
• 4.1 实验数据53-54
• 4.2 预处理结果分析54-59
• 4.3 学习网络参数设置59-64
• 4.4 后处理结果分析64-66
• 4.5 脑肿瘤检测实验结果分析66-70
• 4.5.1 和真值之间的比较66-69
• 4.5.2 和其他方法之间的比较69-70
• 4.6 本章小结70-71
• 第五章 总结与展望71-73
• 5.1 全文总结71-72
• 5.2 后续工作展望72-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-83
• 攻读硕士学位期间取得的成果83-84

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1 庄惠山,陆曦;12例脑肿瘤误诊分析[J];福建医药杂志;2000年02期

2 高尚社,谷彩萍,杨建宇;脑肿瘤21例误诊分析[J];河南实用神经疾病杂志;2000年06期

3 张淑倩 ,N銉bauer-Huhmann I M ,Ba-Ssalamah A ,Mlynarik V;3T和1.5T磁场下脑肿瘤的磁共振对比增强[J];放射学实践;2002年06期

4 张红军;长期使用手机不会发生脑肿瘤[J];日本医学介绍;2004年01期

5 李景昀,罗文,何凯宣;用亚}0胞成分再产生脑肿瘤的研究(摘要)[J];广东解剖通报;1980年02期

6 翟允昌,孙守成,王世宾;额叶脑肿瘤引起奔跑癫痫一例[J];中华神经外科杂志;1986年04期

7 袁先厚;邹昌文;郭国炳;孙盛容;李健;;小儿脑肿瘤45例分析[J];实用肿瘤学杂志;1987年02期

8 袁先厚;邹昌文;郭国炳;孙盛容;李健;;小儿脑肿瘤45例分析[J];实用肿瘤杂志;1987年02期

9 杨善存,陈锦培;小儿脑肿瘤的治疗[J];实用儿科杂志;1991年06期

10 高燕勤,单昌箕,王芙兰;婴幼儿脑肿瘤4例误诊分析[J];临床儿科杂志;1992年05期

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1 郑晔;金国宏;;综述脑肿瘤~1H-MRS的研究进展[A];第六届西部介入放射学术会议宁夏医学会放射学分会第四届年会介入放射学新技术继续教育学习班论文汇编[C];2009年

2 马杰;;儿童脑肿瘤的外科治疗[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 张玉琪;薛超强;;儿童脑肿瘤的治疗进展[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 陈忠平;牟永告;潘力雄;张湘衡;;显微神经外科技术在脑肿瘤治疗中的应用(肿瘤外科手术录象交流)[A];2001'全国肿瘤外科学术会议论文汇编[C];2001年

5 林章雅;康德智;余良宏;林元相;陈佳;曾明珠;;脑肿瘤立体定向活检手术的临床应用[A];第一届中国肿瘤靶向治疗技术大会论文集[C];2003年

6 曹巧云;;小儿脑肿瘤3例报告[A];2006（第三届）江浙沪儿科学术会议暨浙江省儿科学术年会论文汇编[C];2006年

7 叶劲;梁有明;钟书;庞刚;唐秀文;蓝胜勇;肖泉;刘若平;徐柯贝;;小儿恶性脑肿瘤的诊断与治疗特点研究[A];中国医师协会神经外科医师分会第四届全国代表大会论文汇编[C];2009年

8 马杰;;儿童脑肿瘤的外科治疗[A];中华医学会第八次全国小儿外科学术会论文集[C];2010年

9 姚振威;蒋胜洪;童彤;王非;杨艳梅;孙华平;刘含秋;何慧瑾;冯晓源;;磁敏感增强动态磁共振扫描用于部分脑肿瘤的诊断[A];2006年华东六省一市暨浙江省放射学学术年会论文汇编[C];2006年

10 陈素锦;陈一霞;王占祥;谭国伟;郭剑峰;方耀春;刘希尧;;脑肿瘤住院患者心理状况及影响因素[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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1 天津市肿瘤医院教授 李文良邋李运红 赵迎 整理;头痛小心脑肿瘤[N];健康报;2007年

2 朱丽丽;捕捉脑肿瘤早期信号[N];健康报;2008年

3 李圣融;脑肿瘤忌含铜食物[N];中国医药报;2000年

4 木易;怎样早期发现脑肿瘤[N];大众卫生报;2007年

5 赵华;老人颅内有肿瘤 早期症状会露头[N];卫生与生活报;2007年

6 西安第四军医大学第一附属医院西京医院 贺晓生;脑肿瘤的十大异状[N];保健时报;2010年

7 李学华;豹蛙卵细胞分子能识别和杀死脑肿瘤[N];科技日报;2007年

8 主任医师 赵成会;怎样早期发现脑肿瘤[N];卫生与生活报;2006年

9 空军总医院 张峰;脑肿瘤如何选择检查[N];健康报;2001年

10 李文良;老年人患脑肿瘤有信号[N];健康报;2006年

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1 刘贯中;磁共振弥散成像分数微积分模型在儿童脑肿瘤中的临床应用[D];第二军医大学;2012年

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3 梁君;钙激活性钾通道在缓激肽选择性开放血脑肿瘤屏障机制中的大鼠在体研究[D];中国医科大学;2006年

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7 赵铭;～（99m）Tc-HL91乏氧显像评价恶性脑肿瘤放疗疗效的实验和临床研究[D];华中科技大学;2006年

8 方虹;人脑及脑肿瘤～1H磁共振波谱研究[D];第四军医大学;1995年

9 姜新雅;脑肿瘤的功能性磁共振成像研究及其临床价值[D];中南大学;2008年

10 连燕云;神经导航中MRI图像脑肿瘤自动检测分割及DT-MRI研究[D];复旦大学;2011年

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1 侯学文;3D-ASL磁共振灌注技术在脑肿瘤的应用研究[D];山西医科大学;2016年

2 黄唯;脑肿瘤MRI图像分类与肝病理图像分级方法研究[D];南方医科大学;2016年

3 黄若菡;脑肿瘤的计算机辅助检测[D];电子科技大学;2016年

4 常勇;脑肿瘤与使用手机的系统评价[D];武汉科技大学;2012年

5 顾红梅;脑肿瘤的氢质子磁共振波谱研究[D];苏州大学;2003年

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8 薛道金;益气活血法治疗脑肿瘤术后胃肠功能恢复的临床研究[D];广州中医药大学;2012年

9 李洛;弥散张量成像在深部脑肿瘤术前评估的应用研究[D];南昌大学;2009年

10 陈崛飞;人脑肿瘤中四种癌—睾丸抗原的表达及其临床意义分析[D];广西医科大学;2014年

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