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基于改进的活动轮廓模型的胸膜接触型肺结节分割

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仪器仪表学报 2019年第11期40卷 107-116页

作者：陈业航李智冯宝陈相猛龙晚生桂林电子科技大学电子工程与自动化学院桂林541004 桂林航天工业学院电子信息与自动化学院桂林541004 中山大学附属江门市中心医院放射科江门529000

针对胸膜接触型肺结节由于亮度不均匀、边界模糊、与胸膜接触部分对比度极低等特点造成的分割准确率低的问题,提出一种改进的活动轮廓模型的分割算法。首先,构建结合小波能量和局部二值模式(LBP)的特征向量,利用小波的多尺度特性和LBP... 详细信息

针对胸膜接触型肺结节由于亮度不均匀、边界模糊、与胸膜接触部分对比度极低等特点造成的分割准确率低的问题,提出一种改进的活动轮廓模型的分割算法。首先,构建结合小波能量和局部二值模式(LBP)的特征向量,利用小波的多尺度特性和LBP特征表征肺结节与背景组织的差异性;然后,提出结合小波能量和LBP特征的模糊K-近邻算法,计算鲁棒速度函数中的隶属度;最后,将鲁棒速度函数引入到活动轮廓模型中,当轮廓曲线位于肺结节边界时,该鲁棒速度函数趋近0,轮廓曲线停止演变,从而完成胸膜接触型肺结节的分割。实验结果表明,所提出的模型得到的真阳性率为0.90、假阳性率为0.06和相似度为0.85,非常接近于临床专家手动分割的理想结果。

关键词：胸膜接触型肺结节模糊K-近邻活动轮廓模型鲁棒速度函数肺结节分割

小波能量引导下基于活动轮廓模型的部分实性肺结节分割

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华南理工大学学报（自然科学版） 2019年第2期47卷 41-49,58页

作者：冯宝陈相猛李浦生陈业航姚楠龙晚生中山大学附属江门医院医学影像研究所广东江门529000 桂林航天工业学院自动化学院广西桂林541004

由于部分实性肺结节(pGGO)中的实性成分存在亮度不均匀和边界模糊等问题,传统的活动轮廓模型很难取得精确的分割结果.为此,文中提出了一种改进的小波能量引导下的活动轮廓模型来完成pGGO中实性成分的分割.首先,通过小波变换将图像的灰... 详细信息

由于部分实性肺结节(pGGO)中的实性成分存在亮度不均匀和边界模糊等问题,传统的活动轮廓模型很难取得精确的分割结果.为此,文中提出了一种改进的小波能量引导下的活动轮廓模型来完成pGGO中实性成分的分割.首先,通过小波变换将图像的灰度信息转变成小波系数,对低通小波系数进行模糊化,以抑制图像局部区域过增强和欠增强,同时结合高通小波系数计算图像的小波能量并构建活动轮廓模型的区域项,以加强肺结节中实性成分与周围磨玻璃影的区分;然后,利用高斯混合模型计算肺结节图像的后验概率,将后验概率差作为活动轮廓模型的边界检测函数,使得在实性成分的边界处边界检测函数趋于0,轮廓曲线停止演变.实验结果显示,文中提出的模型得到的真阳性率为0.95、假阳性率为0.23和相似度为0.80,有助于pGGO中实性成分的确定.

关键词： pGGO 小波能量活动轮廓模型后验概率图像分割

基于自适应聚合权重联邦学习的肺结节CT图像分类

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激光与光电子学进展 2023年第22期60卷 78-88页

作者：侍江烽冯宝陈业航陈相猛桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 桂林航天工业学院生物医学与人工智能实验室广西桂林541004 江门市中心医院医学影像智能计算及应用实验室广东江门529030

针对目前医学影像面临多中心数据存在数据孤岛以及非独立同分布的问题(Non-IID),提出了一种基于自适应聚合权重的联邦学习算法(FedAaw)。在全局模型聚合过程中,提出准确率阈值来筛选出本地模型,并由中心服务器采用筛选后模型的准确率计... 详细信息

针对目前医学影像面临多中心数据存在数据孤岛以及非独立同分布的问题(Non-IID),提出了一种基于自适应聚合权重的联邦学习算法(FedAaw)。在全局模型聚合过程中,提出准确率阈值来筛选出本地模型,并由中心服务器采用筛选后模型的准确率计算相应的聚合权重,从而对全局模型进行聚合,使得分类性能较佳的模型参与全局模型的构建,以达到缓解多中心数据Non-IID的问题。同时,为提高模型挖掘图像长短距离信息之间的能力,在本地和全局模型中引入多头自注意力(MHSA)机制。此外,为缓解端对端的冗余特征造成的模型过拟合问题,提取全局模型中卷积核的特征,并采用基于L1范数的稀疏贝叶斯极限学习机(SBELML_(1))的集成学习方法完成各中心数据的特征分类。最后,通过多次打乱不同中心的数据分布来验证FedAaw算法的抗干扰能力。5个中心的测试集AUC变化范围为中心1(0.7947~0.8037)、中心2(0.8105~0.8405)、中心3(0.6768~0.7758)、中心4(0.8496~0.9063)、中心5(0.8913~0.9348),该结果表明:FedAaw在多中心数据上具有良好的分类性能且抗干扰能力较强。

关键词：自适应聚合权重联邦学习多头自注意力 L1范数的极限学习机对抗验证

最大标准摄取值诊断非小细胞肺癌纵隔淋巴结转移的最佳界值

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中国医学影像技术 2012年第5期28卷 916-920页

作者：段晓蓓樊卫许泽清陈相猛江门市中心医院核医学科中山大学肿瘤防治中心核医学科广东广州510060 中山大学附属第五医院核医学科广东珠海519000 放射科广东江门529070

目的探讨18F-FDG PET/CT最大标准摄取值(SUVmax)诊断非小细胞肺癌(NSCLC)纵隔淋巴结转移的最佳临界值。方法回顾性分析130例NSCLC初诊患者共337个纵隔淋巴结的术前PET/CT资料,以术后病理结果为对照,根据淋巴结SUVmax绘制SUVmax的ROC曲线... 详细信息

目的探讨18F-FDG PET/CT最大标准摄取值(SUVmax)诊断非小细胞肺癌(NSCLC)纵隔淋巴结转移的最佳临界值。方法回顾性分析130例NSCLC初诊患者共337个纵隔淋巴结的术前PET/CT资料,以术后病理结果为对照,根据淋巴结SUVmax绘制SUVmax的ROC曲线,计算NSCLC纵隔淋巴结转移的最佳SUVmax诊断界值。结果 337个纵隔淋巴结中,病理确诊为转移性淋巴结129个(129/337,38.28%),无转移淋巴结208个(208/337,61.72%)。纵隔淋巴结SUVmaxROC曲线下面积为0.842。当SUVmax为4.5时Youden指数最大(0.605),准确率最高(81.6%)。结论 18F-FDGPET/CT诊断NSCLC纵隔淋巴结转移的最佳临界值SUVmax≥4.5较为合适。

关键词：癌,非小细胞肺肿瘤转移正电子发射型体层摄影术体层摄影术,X线计算机 18F氟脱氧葡萄糖

基于^(18)F-FDG PET/CT显像分析非小细胞肺癌纵隔淋巴结转移的危险因素

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中国医学影像技术 2012年第6期28卷 1135-1139页

作者：段晓蓓樊卫许泽清陈相猛江门市中心医院核医学科广东江门529070 中山大学肿瘤防治中心核医学科广东广州510060 中山大学附属第五医院核医学科广东珠海519000 江门市中心医院放射科广东江门529070

目的基于PET/CT显像分析非小细胞肺癌(NSCLC)纵隔淋巴结转移与临床各项指标的关系,探讨纵隔淋巴结转移的危险因素。方法收集接受PET/CT检查的初诊NSCLC患者130例。采用单因素分析纵隔淋巴结转移与性别、年龄、吸烟状况、原发灶最大标准... 详细信息

目的基于PET/CT显像分析非小细胞肺癌(NSCLC)纵隔淋巴结转移与临床各项指标的关系,探讨纵隔淋巴结转移的危险因素。方法收集接受PET/CT检查的初诊NSCLC患者130例。采用单因素分析纵隔淋巴结转移与性别、年龄、吸烟状况、原发灶最大标准摄取值(SUVmax)、大小、病理类型及分化程度之间的关系,采用多因素Logistic回归分析NSCLC纵隔淋巴结转移的危险预测因素。结果 68例出现区域淋巴结转移。单因素分析得出纵隔淋巴结转移与肺癌原发灶SUVmax、大小、分化程度有关(P0.05);多因素Logis-tic回归分析显示仅原发灶SUVmax是影响纵隔淋巴结转移的独立因素。结论NSCLC纵隔淋巴结转移与原发灶SUVmax、大小及分化程度有关;原发灶SUVmax是NSCLC纵隔淋巴结转移的一个独立危险预测因素。

关键词：癌,非小细胞肺正电子发射型体层摄影术体层摄影术,X线计算机 18F氟脱氧葡萄糖

增加翻转角提高钆塞酸二钠肝胆期图像对比度的研究

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临床放射学杂志 2016年第12期35卷 1903-1906页

作者：崔恩铭龙晚生李卓永兰勇黄列彬陈相猛广东省江门市中心医院/中山大学附属江门医院放射科 529030

目的研究增加翻转角(FA)对提高钆塞酸二钠(Gd-EOB-DTPA)肝胆期图像对比度的价值及影响。方法对54例患者分别行FA 10°、20°及30°的Gd-EOB-DTPA肝胆期成像,对不同FA间的肝脏相对强化值(LRE)、肝-脾比值(LSR)、肝-门静脉比值(LPR)、肝实... 详细信息

目的研究增加翻转角(FA)对提高钆塞酸二钠(Gd-EOB-DTPA)肝胆期图像对比度的价值及影响。方法对54例患者分别行FA 10°、20°及30°的Gd-EOB-DTPA肝胆期成像,对不同FA间的肝脏相对强化值(LRE)、肝-脾比值(LSR)、肝-门静脉比值(LPR)、肝实质-肝占位比值(LLR)、胆管-胰腺比值(BPR)、胆管-肝脏比值(BLR)、腹壁及腹腔脂肪抑制比(FSR)进行对比分析。结果 FA为30°时LSR、LPR、LLR、BPR、BLR值最高,但腹腔和腹壁的FSR最低,FA为20°时LRE值最高,各指标不同FA组间比较均有统计学差异(P0.05),其余各组组内比较均有统计学差异(P<0.05)。此外,FA越大,LSR、LPR、LLR、BPR、BLR值越高,而FSR越低。结论增加FA能增加Gd-EOB-DTPA肝胆期肝实质、肝内病灶及胆管的对比度,但同时会降低腹壁和腹腔脂肪抑制效果。

关键词：磁共振成像钆塞酸二钠翻转角对比度

自适应迁移鲁棒特征的个性化联邦医学图像分类

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中国图象图形学报 2024年第3期29卷 798-810页

作者：陆森良冯宝徐坤财陈业航陈相猛桂林电子科技大学电子工程与自动化学院桂林541004 桂林航天工业学院智能检测与信息处理实验室桂林541004 江门市中心医院医学影像智能计算及应用实验室江门529000

目的针对联邦学习中多中心医学数据的异质性特征导致全局模型性能不佳的问题,提出一种基于特征迁移的自适应个性化联邦学习算法(adaptive personalized federated learning via feature transfer,APFFT)。方法首先,为降低全局模型中异... 详细信息

目的针对联邦学习中多中心医学数据的异质性特征导致全局模型性能不佳的问题,提出一种基于特征迁移的自适应个性化联邦学习算法(adaptive personalized federated learning via feature transfer,APFFT)。方法首先,为降低全局模型中异质性特征信息影响,提出鲁棒特征选择网络(robust feature selection network,RFS-Net)构建个性化本地模型。RFS-Net通过学习两个迁移权重分别确定全局模型向本地模型迁移时的有效特征以及特征迁移的目的地,并构建基于迁移权重的迁移损失函数以加强本地模型对全局模型中有效特征的注意力,从而构建个性化本地模型。然后,为过滤各本地模型中异质性特征信息,利用自适应聚合网络(adaptive aggregation network,AANet)聚合全局模型。AA-Net基于全局模型交叉熵变化更新迁移权重并构建聚合损失,使各本地模型向全局模型迁移鲁棒特征,提高全局模型的特征表达能力。结果在3种医学图像分类任务上与4种现有方法进行比较实验,在肺结核肺腺癌分类任务中,各中心曲线下面积(area under the curve,AUC)分别为0.7915,0.7981,0.7600,0.7057和0.8069;在乳腺癌组织学图像分类任务中,各中心准确率分别为0.9849、0.9808、0.9835、0.9826和0.9834;在肺结节良恶性分类任务中,各中心AUC分别为0.8097,0.8498,0.7848和0.7923。结论所提出的联邦学习方法,降低了多中心的异质性特征影响,实现基于鲁棒特征的个性化本地模型自适应构建和全局模型自适应聚合,模型性能有较大提升。

关键词：特征迁移联邦学习异质性特征鲁棒特征选择网络自适应聚合网络医学图像分类

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慢性放射性肠炎的多排螺旋CT评价

临床放射学杂志 2014年第5期33卷 749-752页

作者：兰勇龙晚生李伟罗学毛胡茂清催恩铭陈相猛广东省江门市中心医院放射科 529030

目的分析慢性放射性肠炎(CRE)的CT表现特点。方法回顾性分析经临床确诊的27例CRE患者的临床及影像资料,分析其CT表现特征。结果 27例CRE累及直肠25例、降乙状结肠14例,回肠11例及空肠7例。CT表现肠壁增厚24例、靶征7例、肠腔狭窄5例、... 详细信息

目的分析慢性放射性肠炎(CRE)的CT表现特点。方法回顾性分析经临床确诊的27例CRE患者的临床及影像资料,分析其CT表现特征。结果 27例CRE累及直肠25例、降乙状结肠14例,回肠11例及空肠7例。CT表现肠壁增厚24例、靶征7例、肠腔狭窄5例、不全性肠梗阻7例、肠穿孔或窦道形成4例,盆腔脓肿3例。肠系膜水肿27例。其他改变包括腹腔积液7例、输尿管狭窄4例、膀胱炎4例及下肢静脉内血栓形成3例。结论 CT不仅能显示肠道本身的改变,对发现肠系膜改变、肠穿孔、盆腔脓肿及静脉血栓等方面也有明显的优势,有助于临床采取积极合理的治疗方案。

关键词：放射治疗放射性肠炎体层摄影术 X线计算机

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基于活动轮廓模型的脑梗死图像分割

华南理工大学学报（自然科学版） 2020年第5期48卷 102-111,124页

作者：李智陈业航冯宝张绍荣李昌林陈相猛刘壮盛龙晚生桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 桂林航天工业学院电子信息与自动化学院广西桂林541004 中山大学附属江门市中心医院医学影像研究所广东江门529000

脑梗死病灶分割是评估脑功能损伤程度的重要预处理步骤。针对弥散加权成像(DWI)图像中,脑梗死病灶边界模糊、形状不规则和亮度不均匀等特点,文中提出一种模糊速度函数驱动下活动轮廓模型的分割方法。首先,在活动轮廓模型轮廓初始化方面... 详细信息

脑梗死病灶分割是评估脑功能损伤程度的重要预处理步骤。针对弥散加权成像(DWI)图像中,脑梗死病灶边界模糊、形状不规则和亮度不均匀等特点,文中提出一种模糊速度函数驱动下活动轮廓模型的分割方法。首先,在活动轮廓模型轮廓初始化方面,利用小波变换域下的贝叶斯概率获取初始轮廓,该初始轮廓可快速定位于脑梗死病灶的真实边界附近,增强模型的鲁棒性和准确性。其次,将图像局部熵引入活动轮廓模型中。图像局部熵可表征脑梗死DWI图像水分子分布的差异性,在一定程度上解决图像亮度不均匀性和噪声的干扰问题。然后,根据脑梗死病灶的边界模糊特性,提出结合图像局部熵和灰度的模糊聚类算法计算模糊隶属度,进一步加强脑梗死病灶与正常组织的区分。最后,将基于模糊隶属度的模糊速度函数引入活动轮廓模型,构建能量泛函,使轮廓曲线在脑梗死病灶的模糊边界处停止演变,完成脑梗死病灶的分割。实验结果表明,文中提出的模型可以有效分割脑梗死病灶。

关键词：脑梗死弥散加权成像贝叶斯概率模糊聚类活动轮廓模型