基于三維空間肺結(jié)節(jié)良惡性鑒別研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著環(huán)境污染的加重，肺癌已越來(lái)越成為最為危害人類生命健康的惡性腫瘤之一。臨床診斷及治療結(jié)果顯示，早發(fā)現(xiàn)、早治療可以有效提高肺癌的5年存活率。而在肺癌早期單憑肉眼對(duì)肺部CT、圖片進(jìn)行觀察，很難對(duì)其早期征象肺結(jié)節(jié)正確識(shí)別，因此利用計(jì)算機(jī)輔助診斷，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理肺部CT圖片，判斷肺結(jié)節(jié)的良惡性，可以達(dá)到肺癌早發(fā)現(xiàn)早治療，提高其治愈可能的目的。目前計(jì)算機(jī)輔助肺癌的診斷已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，但研究通常以肺結(jié)節(jié)二維特征分析為主。由于肺結(jié)節(jié)

2、本身是一個(gè)三維空間的對(duì)象，以三維特征對(duì)其進(jìn)行分析應(yīng)具有更準(zhǔn)確全面的檢測(cè)診斷結(jié)果，因此本文提出了一種基于肺部CT圖像三維肺結(jié)節(jié)信息的肺結(jié)節(jié)良惡性鑒別方法。主要工作如下：
　　1)采用迭代閾值、形態(tài)學(xué)運(yùn)算、邊界跟蹤、種子填充等方法分割出二維平面肺實(shí)質(zhì)，然后選擇FCM聚類算法提取疑似肺結(jié)節(jié)，在對(duì)每套病例中的CT圖片按順序三維重建后，我們得到了每個(gè)病例的三維疑似肺結(jié)節(jié)信息，進(jìn)而采用簡(jiǎn)單的特征選擇消除假陽(yáng)性，獲得了準(zhǔn)確率較高的肺結(jié)節(jié)。

3、>　　2)之后我們重點(diǎn)研究了良惡性結(jié)節(jié)的三維特征提取，提取了包含灰度特征、紋理特征、形態(tài)特征、空間位置特征共31個(gè)三維肺結(jié)節(jié)特征，又結(jié)合每類特征的ROC曲線，對(duì)這31個(gè)特征進(jìn)行了優(yōu)化選擇，最終選取了體積、傅里葉描述子等22個(gè)三維特征，組成一個(gè)22維的特征向量用于對(duì)肺結(jié)節(jié)良惡性的鑒別。
　　3)對(duì)肺結(jié)節(jié)進(jìn)行良惡性鑒別，我們主要采取了支持向量機(jī)(Support Vector Machine.SVM)的訓(xùn)練預(yù)測(cè)方法，輸入為22維的特征向

4、量，輸出則為每個(gè)結(jié)節(jié)的良惡性。最后本文對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果從敏感性，特異性，準(zhǔn)確率，似然比以及ROC曲線等方面進(jìn)行了全面評(píng)估.實(shí)驗(yàn)獲得了0.7776的敏感性，0.7378的準(zhǔn)確性，2.2410的陽(yáng)性似然比以及0.3682的陰性似然比，ROC曲線下的面積AUC經(jīng)統(tǒng)計(jì)為0.8340，說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)的鑒別效果良好。
　　本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果顯示基于肺結(jié)節(jié)三維特征可以達(dá)到令人滿意的肺部腫瘤良、惡性鑒別效果，也證明了基于三維空間肺結(jié)節(jié)良惡性鑒別方法的可行性。