摘要:目的 分析B超圖像的乳腺腫瘤計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng),以降低活檢率。方法 收集我院2012年11月~2014年11月診治的乳腺腫瘤患者423例作為研究對(duì)象,采用回顧性的方式分析患者的臨床資料,總結(jié)乳腺腫瘤超聲聲像圖特征。結(jié)果 本文通過(guò)對(duì)患者的乳腺腫瘤超聲聲像圖特征分析,最終利用加權(quán)中值濾波算法將speckle 噪聲有效的清除干凈,同時(shí)采用另一種新型的直方圖均衡化算法大大提高了圖像的對(duì)比度;其次是應(yīng)用區(qū)域生長(zhǎng)的基礎(chǔ)上演變而來(lái)的分割算法對(duì)乳腺腫瘤初始區(qū)域進(jìn)行了切割和提取,并選擇空洞填充和形態(tài)學(xué)濾波完成了后續(xù)工作,最終獲得了423份準(zhǔn)確度較高的病灶區(qū)域;最后在病理學(xué)的基礎(chǔ)上提出一種特征提取方式,該方式主要以乳腺腫瘤輪廓分型為基礎(chǔ),同時(shí)綜合了其形狀、長(zhǎng)寬比、粗糙度等 共計(jì)七個(gè)形態(tài)特征對(duì)腫瘤邊界的粗糙度進(jìn)行全面的描述。再結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)區(qū)分不同類型的特征矢量,大大提高了乳腺腫瘤的良惡診斷率,最終完成了降低活檢率的目標(biāo)。結(jié)論 充分利用B超圖像的乳腺腫瘤計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)對(duì)于提高乳腺腫瘤的良惡診斷率、降低活檢率具有非常重要的作用,值得在臨床應(yīng)用上推廣。
關(guān)鍵詞:B超圖像;乳腺腫瘤;計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)
乳腺癌是女性排名第一的惡性腫瘤,嚴(yán)重危害著女性的身體健康和生命安全[1]。臨床表明,采取有效的診斷方式及早診斷并積極治療對(duì)于提高治療效果和預(yù)后具有非常重要的作用。B超診斷乳腺癌由于具有價(jià)格低廉、無(wú)放射等優(yōu)勢(shì)而在臨床上得到了廣泛的應(yīng)用。但在圖像的鑒別上往往是通過(guò)肉眼和經(jīng)驗(yàn),容易發(fā)生誤診,尤其是對(duì)良性腫瘤的誤檢率教導(dǎo)引起了活檢結(jié)果為良性的患者不斷增多,增加了患者的痛苦和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[2,3]。本文旨在分析B超圖像的乳腺腫瘤計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng),以降低活檢率,本文收集我院2012年11月~2014年11月診治的423例乳腺腫瘤患者的臨床資料進(jìn)行回顧性分析,現(xiàn)報(bào)道如下。
1資料與方法
1.1一般資料 收集我院2012年11月~2014年11月診治的423例乳腺腫瘤患者,本組患者年齡15~79歲,平均年齡(47.56±5.34)歲;對(duì)照組年齡為21~74歲,平均年齡(45.64±5.34)歲。
1.2 方法 本次檢查使用的儀器為PHILIPS 5500 B超機(jī),選擇頻率為7.5~10 MHz的探頭。具體檢查步驟為:患者仰臥或者側(cè)臥,使受檢的腋窩和乳房充分的暴露出來(lái),以乳頭為中心,沿著乳腺各象限并沿著乳腺導(dǎo)管長(zhǎng)軸切面做橫向和縱向連續(xù)掃描。詳細(xì)查看腫塊的位置、邊緣、形態(tài)、大小、內(nèi)部回聲、包膜、腫塊內(nèi)的血流情況以及腫塊后方回聲,記錄檢查的阻力指數(shù)和收縮期最大流速峰值,最后將圖像傳輸?shù)较鄳?yīng)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行圖像處理。在此過(guò)程中以聲像圖特征基礎(chǔ),充分結(jié)合加權(quán)中值濾波算法、分割算法、直方圖均衡化算法等多種算法對(duì)圖像進(jìn)行處理。
1.3效果判定標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)我國(guó)衛(wèi)生部頒布的相關(guān)《乳腺癌診治規(guī)范》[4]中的條例判定乳腺癌。
2結(jié)果
本文通過(guò)對(duì)患者的乳腺腫瘤超聲聲像圖特征分析,最終利用加權(quán)中值濾波算法將speckle 噪聲有效的清除干凈,同時(shí)采用另一種新型的直方圖均衡化算法大大提高了圖像的對(duì)比度;其次是應(yīng)用區(qū)域生長(zhǎng)的基礎(chǔ)上演變而來(lái)的分割算法對(duì)乳腺腫瘤初始區(qū)域進(jìn)行了切割和提取,并選擇空洞填充和形態(tài)學(xué)濾波完成了后續(xù)工作,最終獲得了423份準(zhǔn)確度較高的病灶區(qū)域;最后在病理學(xué)的基礎(chǔ)上提出一種特征提取方式,該方式主要以乳腺腫瘤輪廓分型為基礎(chǔ),同時(shí)綜合了其形狀、長(zhǎng)寬比、粗糙度等 共計(jì)七個(gè)形態(tài)特征對(duì)腫瘤邊界的粗糙度進(jìn)行全面的描述。再結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)區(qū)分不同類型的特征矢量,大大提高了乳腺腫瘤的良惡診斷率,最終完成了降低活檢率的目標(biāo)。
3討論
3.1 乳腺腫瘤的超聲圖像預(yù)處理 超聲圖像在生成和傳輸過(guò)程中往往會(huì)受到多種因素的影響,尤其是噪音,最終導(dǎo)致圖像質(zhì)量變差。因此,在超聲檢查過(guò)程中圖像去噪就非常重要。臨床表明,超聲圖像的噪聲主要來(lái)源于散斑(Speckle),散斑具有來(lái)源廣、相位隨機(jī)的特點(diǎn)。本文利用噪聲信號(hào)服從 Rayleigh 分布的特性,利用加權(quán)中值濾波算法有效的將散斑去除;圖像對(duì)比度主要是增強(qiáng)圖像中用戶感興趣的信息,并對(duì)另外一些不重要的信息進(jìn)行屏蔽或者模糊,以提高圖像的分析效果和識(shí)別能力,超聲圖像獲取時(shí)會(huì)因?yàn)槎喾矫嬉蛩亟档蛨D像質(zhì)量,在圖像增強(qiáng)的處理上主要是增強(qiáng)乳腺腫塊 ROI 區(qū)域及邊緣信息,并對(duì)非ROI 區(qū)域信息進(jìn)行抑制[5]。本文在圖像增強(qiáng)的方式上主要選擇空域?yàn)V波,對(duì)灰度拉伸進(jìn)行了對(duì)比分析,另外是利用直方圖均衡化處理,在此基礎(chǔ)上提出了一種乳腺腫瘤 B 超圖像的邊界直方圖均衡增強(qiáng)算法。
3.2 乳腺腫瘤的超聲圖像分割 乳腺腫瘤超聲圖像分割的目的主要是分離腫瘤 ROI 區(qū)域和背景區(qū)域,從而將乳腺腫瘤邊緣輪廓提取出來(lái)。通過(guò)對(duì)乳腺腫瘤的邊界、回聲分布、形態(tài)等信息對(duì)腫瘤的良惡性進(jìn)行判斷,因此,獲得良好的分割效果對(duì)腫瘤的診斷具有非常重要的意義。目前常用的醫(yī)學(xué)超聲圖像分割方法分為兩種類型:一類為基于區(qū)域生長(zhǎng)的方法,另一類為基于邊緣檢測(cè)的方法,常見的基于區(qū)域生長(zhǎng)方法主要包括閾值分割、區(qū)域生長(zhǎng)法兩種類型,閾值分割具有計(jì)算速度快、方法簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì);基于邊緣檢測(cè)方法的原理為對(duì)相鄰象素特征值的突變性進(jìn)行檢測(cè)從而得到各區(qū)域之間的邊緣解決圖像分割的問(wèn)題,但大量的臨床案例表明,這種方式往往會(huì)由于邊緣信息突出情況不明顯而產(chǎn)生間隙,從而降低了檢測(cè)的準(zhǔn)確率[6]。本文所選423例患者均采用基于區(qū)域生長(zhǎng)的方法完成圖像分割,最終取得了較好的效果。同時(shí),在采用基于區(qū)域生長(zhǎng)的方法完成圖像分割之后,由于初始腫瘤區(qū)域在細(xì)節(jié)上存在許多細(xì)小的毛刺和突起,內(nèi)部也存在一些空洞,因此要對(duì)初始腫瘤區(qū)域圖像進(jìn)行后續(xù)濾波處理。本文423例患者均選擇空洞填充和形態(tài)學(xué)濾波完成了后續(xù)工作,最終獲得了423份準(zhǔn)確度較高的病灶區(qū)域。
3.3 特征提取與識(shí)別 乳腺腫瘤的特征主要分為兩種類型:紋理特征、形態(tài)特征,形態(tài)特征主要是通過(guò)觀察腫瘤的外形特點(diǎn),包括形狀、是否有針狀體、邊界規(guī)則度等,紋理特征則反映了腫瘤內(nèi)部的回聲分布、與鄰近組織的關(guān)系等。這兩種特征也是識(shí)別和診斷乳腺腫瘤的重要依據(jù)。而紋理特征容易受到噪聲的影響,而形態(tài)特征則相對(duì)較直觀,不容易受到噪聲的干擾[7],因此本文423例患者均采用采形態(tài)特征作為判別乳腺腫瘤良惡性。本文423例患者中通過(guò)應(yīng)用區(qū)域生長(zhǎng)算法提取輪廓及邊緣,其中有417例得到了準(zhǔn)確的結(jié)果,另外6例患者獲得腫瘤輪廓與邊緣與醫(yī)生勾勒的結(jié)果存在較大的偏差。
4結(jié)論
據(jù)有關(guān)臨床統(tǒng)計(jì)資料表明,乳腺癌是全世界婦女最常見的惡性腫瘤,并且正呈現(xiàn)逐年上升的勢(shì)態(tài)發(fā)展。據(jù)國(guó)外的相關(guān)報(bào)道稱,自上世紀(jì)90年代開始,乳腺癌患者就在不斷的增多,每年的增長(zhǎng)率大約為1.5%。因此,對(duì)于乳腺癌的診治已引起了全世界各界人士的關(guān)注。Houssami表明,在乳腺癌發(fā)病的早期便積極診治對(duì)于提高治療效果有著很大的幫助,并且病灶越小,診治效果越好。超聲技術(shù)是診斷乳腺癌的常用方式,而在實(shí)施超聲診斷過(guò)程中,報(bào)告圖像的質(zhì)量直接決定了超聲診斷的準(zhǔn)確率。這就需要合理的選擇計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)的相關(guān)工具和計(jì)算方法進(jìn)行圖像處理,獲得質(zhì)量更高的圖像,從而提高診斷效率和準(zhǔn)確性。
本文主要對(duì)我院2012年11月~2014年11月診治的423例乳腺腫瘤患者的臨床資料進(jìn)行回顧性分析,通過(guò)本次研究可以看出,充分利用B超圖像的乳腺腫瘤計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)對(duì)于提高乳腺腫瘤的良惡診斷率、降低活檢率具有非常重要的作用,值得在臨床應(yīng)用上推廣。
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編輯/申磊