基于PET-CT的孤立性肺結(jié)節(jié)特征選擇算法的研究.pdf

1、肺癌是全球癌癥中發(fā)病率和死亡率高居第一的腫瘤，爭(zhēng)取“早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療”是降低肺癌死亡率的重要措施。肺癌早期大多表現(xiàn)為孤立性肺結(jié)節(jié)，PET-CT技術(shù)的出現(xiàn)為孤立性肺結(jié)節(jié)的檢測(cè)和良惡性診斷提供了非?？煽康募夹g(shù)，借助于計(jì)算機(jī)輔助診斷技術(shù)實(shí)現(xiàn)孤立性肺結(jié)節(jié)的早期檢測(cè)和診斷，不但減少了醫(yī)師工作量，降低了誤診率和漏診率，而且提高了肺結(jié)節(jié)檢測(cè)和診斷的效率和準(zhǔn)確率，具有重要的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。
　　基于PET-CT的孤立性肺結(jié)節(jié)計(jì)算機(jī)輔助診

2、斷系統(tǒng)包括肺結(jié)節(jié)的檢測(cè)和良惡性診斷兩部分，本文在孤立性肺結(jié)節(jié)檢出的基礎(chǔ)上，研究如何高效地實(shí)現(xiàn)肺結(jié)節(jié)的良惡性診斷。肺結(jié)節(jié)良惡性診斷系統(tǒng)的研究主要包括PET-CT圖像預(yù)處理、PET-CT圖像配準(zhǔn)、肺實(shí)質(zhì)分割、肺結(jié)節(jié)分割、特征提取和良惡性分類器構(gòu)造。為了構(gòu)造一個(gè)高性能的良惡性分類器，到目前為止未得到充分解決的一個(gè)問(wèn)題是肺結(jié)節(jié)特征集的優(yōu)化，即如何選擇一個(gè)與良惡性具有高相關(guān)度、特征之間低冗余度的特征子集。基于此，本文展開(kāi)了一系列的研究，主要包括以

3、下幾部分:
　　(1)本文構(gòu)建了PET-CT孤立性肺結(jié)節(jié)特征集。從肺結(jié)節(jié)影像學(xué)診斷和計(jì)算機(jī)輔助診斷兩個(gè)角度，分別構(gòu)建了基于影像學(xué)診斷的標(biāo)注特征集和基于特征提取的肺結(jié)節(jié)特征集，為特征選擇算法的研究奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　(2)本文研究了基于信息論的特征選擇方法。從理論上研究對(duì)比了基于互信息度量準(zhǔn)則的經(jīng)典特征選擇方法，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)基于JMI（聯(lián)合互信息）度量準(zhǔn)則的特征選擇方法具有較好的穩(wěn)定性和較高的準(zhǔn)確率。然后提出了基于JMI的PET-

4、CT肺結(jié)節(jié)混合式特征選擇算法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該算法的有效性，在預(yù)定義分類器的情況下，不但可以得到較少特征數(shù)目的特征子集，而且提高了肺結(jié)節(jié)良惡性診斷的敏感性和分類準(zhǔn)確率。
　　(3)本文研究了基于灰色關(guān)聯(lián)分析的特征選擇方法。在研究和分析不同關(guān)聯(lián)度的灰色關(guān)聯(lián)分析模型基礎(chǔ)上，根據(jù)特征子集中第一個(gè)特征和后續(xù)特征的不同選擇方式，設(shè)計(jì)并提出了四種不同的PET-CT孤立性肺結(jié)節(jié)特征選擇算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，無(wú)論在特征數(shù)目上，還是在分類準(zhǔn)確率上該算