基于七點(diǎn)檢查表準(zhǔn)則的黑色素瘤診斷模型與檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、黑色素瘤是人體組織的黑色素細(xì)胞異常增生引發(fā)的一種惡性腫瘤,常發(fā)生于皮膚表面。在皮膚癌造成的死亡病例中,由惡性黑色素瘤造成的死亡人數(shù)大約占總?cè)藬?shù)的2/3。惡性黑色素瘤的早期診斷難度較大,且惡性程度高,極易擴(kuò)散,預(yù)后不良,在患者被確診之前癌細(xì)胞往往已經(jīng)擴(kuò)散至某些組織器官,甚至患者全身。而早診斷、早治療是治愈該疾病的最佳途徑,因此,計(jì)算機(jī)輔助的早期診斷對(duì)提高黑色素瘤治愈率具有重要意義。
　　七點(diǎn)檢查表診斷原則準(zhǔn)確描述了皮膚黑色素瘤表面局

2、部的紋理特征、結(jié)構(gòu)特征和顏色特征,該診斷方法在臨床得到了廣泛的應(yīng)用。由于該診斷準(zhǔn)則主要描述黑色素瘤的微觀特征,在數(shù)學(xué)診斷模型的建立和準(zhǔn)確的定量描述方面難度較高,所以目前基于七點(diǎn)檢查表的輔助診斷研究較少。為了提高輔助診斷的準(zhǔn)確性和效率,給皮膚科醫(yī)生提供可靠的輔助診斷信息,開展基于七點(diǎn)檢查表的輔助診斷研究具有重要理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　不規(guī)則條紋、回歸結(jié)構(gòu)和藍(lán)白面紗是七點(diǎn)檢查表準(zhǔn)則中的三個(gè)重要子特征,其中,不規(guī)則條紋屬于微觀結(jié)構(gòu)特征

3、,回歸結(jié)構(gòu)和藍(lán)白面紗屬于顏色特征,本文對(duì)這三個(gè)子特征的數(shù)學(xué)描述模型和自動(dòng)檢測(cè)方法進(jìn)行了深入的研究。
　　本文的主要工作和貢獻(xiàn)如下:
　　1)在深入研究黑色素瘤七點(diǎn)檢查表診斷原則的基礎(chǔ)上,本文針對(duì)黑色素瘤表面不規(guī)則條紋的結(jié)構(gòu)特征,提出了一種基于子塊方向直方圖分析和二維Gabor濾波器組的腫瘤表面規(guī)則條紋的提取方法,并給出了黑色素瘤不規(guī)則條紋的宏觀度量和微觀度量方法。試驗(yàn)表明,該文方法能較好描述黑色素瘤不規(guī)則條紋的結(jié)構(gòu)特征,明顯

4、提高了腫瘤表面不規(guī)則條紋檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
　　2)在回歸結(jié)構(gòu)的研究中,本文運(yùn)用基于典型樣本像素統(tǒng)計(jì)的方法,構(gòu)建了基于G-B顏色分量的二維顏色模型,用于準(zhǔn)確獲取黑色素瘤表面的回歸結(jié)構(gòu)特征,并給出了精確的度量方法。試驗(yàn)表明,該模型對(duì)腫瘤表面的回歸結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的特異性,可以非常準(zhǔn)確的獲取黑色素瘤表面的回歸結(jié)構(gòu)。
　　3)在藍(lán)白面紗特征的研究中,從分析中得知藍(lán)白面紗具有較復(fù)雜的顏色變化性,簡(jiǎn)單的顏色模型難以有效獲取該特征區(qū)域,所以本文

5、首先對(duì)RGB圖像進(jìn)行了主成分分析,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)化和去相關(guān),并基于第一、二主成分分量建立藍(lán)白面紗診斷模型,試驗(yàn)結(jié)果表明:該診斷模型能夠準(zhǔn)確獲取腫瘤表面藍(lán)白面紗特征,并對(duì)藍(lán)白面紗進(jìn)行了有效的度量分析。
　　4)本文根據(jù)七點(diǎn)檢查表診斷原則和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)了基于子特征評(píng)分的黑色素瘤惡性程度綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)。首先獲取腫瘤表面不規(guī)則條紋、回歸結(jié)構(gòu)和藍(lán)白面紗,并提取其各自的特征值作為SVM分類器的輸入量,根據(jù)SVM分類結(jié)果判斷三個(gè)子特征的存在性,給