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重视出血检测在临床输血中的应用

中国输血杂志 2011年第5期24卷 361-362页

作者：王学锋上海交通大学医学院附属瑞金医院输血科上海200025

日常工作中,输血科往往承担着大量的血液制品的发放任务。除红细胞外,目前对血浆及其他血液成分的临床应用,尚缺乏一个客观合理的指导细则。出血是临床血液制剂使用的重要适应证之一,一般分为遗传性及获得性2大类;根据缺陷的不同,又可... 详细信息

日常工作中,输血科往往承担着大量的血液制品的发放任务。除红细胞外,目前对血浆及其他血液成分的临床应用,尚缺乏一个客观合理的指导细则。出血是临床血液制剂使用的重要适应证之一,一般分为遗传性及获得性2大类;根据缺陷的不同,又可以分为凝血因子缺陷、血小板数量或功能缺陷、纤维蛋白溶解功能异常等好几类^[1]。

关键词：出血检测止血纤维蛋白系统凝血缺陷临床输血

基于支持向量机的无线胶囊内窥镜图像出血检测研究

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基于支持向量机的无线胶囊内窥镜图像出血检测研究

作者：宋新颖重庆大学

学位级别：硕士

随着人们饮食条件的提升以及生活方式的多样化,消化道疾病逐渐成为困扰人类健康的一大因素。如何更高效地预防和诊断消化道疾病成为一个社会性的问题。无线胶囊内镜正是为此目的而发明的一种革命性的消化道疾病检测手段,相比传统侵入式... 详细信息

随着人们饮食条件的提升以及生活方式的多样化,消化道疾病逐渐成为困扰人类健康的一大因素。如何更高效地预防和诊断消化道疾病成为一个社会性的问题。无线胶囊内镜正是为此目的而发明的一种革命性的消化道疾病检测手段,相比传统侵入式窥镜检测方法,胶囊内窥镜具有无痛、快捷、患者排斥性小的巨大优势,并且能深入小肠部位进行探查,这一点是传统窥镜无法比拟的。然而,无线胶囊内镜产生的图片数量巨大,人工检查费时费力,并且需要专业背景知识。本文旨在以计算机智能辅助诊断的方式减轻医务人员工作量,实现疾病的初步自动化智能诊断。肠道疾病中肠道壁出血症状最为常见,也是很多其他症状的前期表现,因此实现无线胶囊图片的出血检测将在很大程度上解决消化道疾病预防和诊断问题。本文基于支持向量机理论以监督学习的方式对胶囊图片进行分类,使用多种不同核函数来对比各个特征表示的效果。在图片预处理阶段首先使用数学形态学操作提取感兴趣区域,同时消除内镜图片的边缘噪声,在灰度世界理论基础上对胶囊图片进行色彩平衡,并将平衡后的图片通过限定区域的方式进行对比度拉伸。对于特征向量构造则根据不同品牌的无线胶囊内镜各自成像特点给出了不同的构造方法。对于Given Image公司的Pill Cam系列胶囊,使用符合人眼视觉特征和认识方式的色调-饱和度-亮度颜色模型进行建模,提取光照无关的二维二值色度特征,相比传统直方图特征比较相似性的方式,而知特征能更好地体现某一特征是否存在经过裁剪非必须颜色区域和非等间隔量化的手段降低特征向量维度,并将每个维度上的特征进行二值化处理,以防止模型依赖于图片中出血区域的大小,对比使用全部色彩空间的高纬度特征,这种方法不仅效果更好,而且速度更快。而对于金山公司的Mo M胶囊,则因为色域太宽,不再适合HSV颜色模型中构建的二值向量特征进行处理,选用了色彩均匀的Lab颜色模型,这个模型在处理宽色域图片中红色特征识别方面具有先天优势,通过观察颜色空间的构成以及胶囊图片颜色分布特点,本文采用了简化的二维坐标方式,对图片中的红色特征进行描述,为提高分类准确性,在限定区域内进行了归一化处理,最终实验对比发现使用B样条核函数能产生较好效果。文章给出的两种方法都和使用全部色彩空间和金字塔加权组合的特征构造方式进行了对比,并在实验结果部分给出了分析。文章在结尾处给出了算法后续提升和改进的方向。

关键词：出血检测无线胶囊内窥镜支持向量机色彩平衡

胶囊内窥镜系统及基于其图像的出血检测算法研究

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胶囊内窥镜系统及基于其图像的出血检测算法研究

作者：宋昕帅上海交通大学

学位级别：硕士

随着生活环境的改变以及饮食质量的下降,胃肠道疾病已成为困扰人类健康的一大难题。而科学技术的发展使得人们对健康愈来愈重视,对医用诊疗器械的要求也越来越高。胶囊内窥镜的出现弥补了原有检测手段的不足,其无创,便捷,全消化道诊察... 详细信息

随着生活环境的改变以及饮食质量的下降,胃肠道疾病已成为困扰人类健康的一大难题。而科学技术的发展使得人们对健康愈来愈重视,对医用诊疗器械的要求也越来越高。胶囊内窥镜的出现弥补了原有检测手段的不足,其无创,便捷,全消化道诊察的优点必将受到越来越多的关注。当前使用的胶囊内窥镜多将数字图像信号转换成模拟信号后发出,尽管速度快,但存在抗干扰能力低、数据量大等缺点;且在工作周期内获得的数万幅图像给人工诊断带来很大的挑战。在此背景下,本文以国家高技术研究发展计划(863)计划资助项目(No.2006AA04Z368 & No.2007AA04Z234)以及国家自然科学基金(No. 60875061)为依托,致力研究一种新型的基于JPEG格式通过数字信号直接发送图像数据的胶囊内窥镜系统;以及研究适用于胶囊内窥图像出血检测的算法,为临床医学的肠道出血检测诊断提供有效的辅助手段。本文的研究主要集中在以下方面: 1.研究当前胶囊内窥镜的系统结构,提出基于JPEG格式的数字式胶囊内窥镜的设计方案,将整个系统分为胶囊内窥镜、体外接收器、数据处理工作站。其中胶囊内窥镜由透明球壳、镜头、图像采集模块、照明模块、无线通信模块、电源模块、微处理器七个部分组成;2.根据设计方案完成胶囊内窥镜系统的设计。主要包括基于JPEG格式的图像采集模块、低功耗微型化的无线通信模块、提供稳定光源的照明模块以及电源模块的设计原理、芯片选型、电路原理图设计、其工作流程的设计和相应的软件编写;3.完成胶囊内窥镜系统样机的研制并进行离体实验,根据实验结果,对图像采集速率、图像效果上存在的不足进行了分析,并给出了后续解决方案;4.研究现有的出血检测算法以及常用的相关技术,例如色彩空间、数学形态学等;提出并验证了一种基于区域特征的适用于胶囊内窥图像出血检测算法。该算法在分水岭分割的基础上,根据各区域在CIEluv色彩空间的色差均值完成出血区域检测。

关键词： JPEG格式数字式胶囊内窥镜胶囊内窥图像出血检测

基于颜色特征向量的无线胶囊内窥镜图像出血检测研究

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基于颜色特征向量的无线胶囊内窥镜图像出血检测研究

作者：陈淑芳重庆大学

学位级别：硕士

无线胶囊内窥镜主要针对的是消化道疾病检测,是一种全新的革命性的检测手段。与传统的检测方式相比,胶囊内镜系统能使医生直接观测人的肠胃图像,获取详细的,直观的信息。近年来,由于胶囊内镜具有使用简单、检查方便、无痛苦、检查小肠... 详细信息

无线胶囊内窥镜主要针对的是消化道疾病检测,是一种全新的革命性的检测手段。与传统的检测方式相比,胶囊内镜系统能使医生直接观测人的肠胃图像,获取详细的,直观的信息。近年来,由于胶囊内镜具有使用简单、检查方便、无痛苦、检查小肠等优点已成为国内外医疗器械领域研究的热点之一。然而,无线胶囊内窥镜会产生大量的图片。这些图片必须由医生来进行人工判读的话,工作量巨大,花费大量的时间。本文研究的算法主要是用计算机智能辅助技术对出血的胶囊图像进行检测,来减轻医生的工作量。本文研究的核心算法是基于颜色特征向量的胶囊图像的出血检测问题。该算法是以监督学习的方式,基于支持向量机分类器进行分类的。在图像预处理阶段首先根据胶囊图像的特点提取感兴趣区域,接着消除胶囊图像的噪声,通过CLAHE对胶囊图像进行对比度拉伸,在彩色信息分离的理论上对其进行彩色校正。根据几种常见的颜色空间的理论和出血胶囊图像的自身特点,本文采用色彩均匀的LAB颜色模型和适合印刷色彩的CMYK颜色模型,对于红色特征识别方面具有优势的A分量和M分量,将这两个分量结合,提出了两种不同的颜色特征向量构造方法。第一种颜色特征提取算法是一个两阶段的显著特征提取算法,第一阶段是由这两种通道混合来提取二值化特征向量,找到胶囊图像中的出血区域,第二阶段是根据这个出血区域结合RGB获得显著对比,建立一个六维向量特征,设置阈值,归一化处理。这个模型能够观察到出血区域的分布特点,但是构造的维数太大并且依赖于出血区域的大小。第二种颜色特征算法是使用这两种通道混合进行建模,提取二维二值色度信息,相比于第一种算法比较对比度的方法,该特征能够更好地通过去除非必要的颜色区域和使用非等量间隔降维的方式。为了防止特征向量依赖于胶囊图像中出血区域的大小,将该特征向量进行二值化处理。和第一种算法中的全部的彩色空间相比,这个方法不仅效果更好,计算速度更快,是第一种算法的改进。文章结合这两种特征向量与另外一个根据HSV空间进行二值特征向量,金子塔模型,进行了实验结果对比。在文章的结尾处,提出了算法需要改进和提升的地方。

关键词：出血检测无线胶囊内窥镜维纳滤波支持向量机 LAB颜色模型 CMYK颜色模型

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胶囊内镜图片出血检测算法及存储系统研究

胶囊内镜图片出血检测算法及存储系统研究

作者：李德豆重庆大学

学位级别：硕士

胶囊内镜作为一种新兴的、实现全消化道检查的内窥镜技术,随着技术愈发成熟、功能逐渐完善和检查成本不断降低,得到进一步普及和应用。与此同时,胶囊内镜使用所产生的图像数据的迅速增长带来许多新的问题。特别是在远程医疗背景下,要实... 详细信息

胶囊内镜作为一种新兴的、实现全消化道检查的内窥镜技术,随着技术愈发成熟、功能逐渐完善和检查成本不断降低,得到进一步普及和应用。与此同时,胶囊内镜使用所产生的图像数据的迅速增长带来许多新的问题。特别是在远程医疗背景下,要实现胶囊内镜远程实时诊疗系统需要高效的病灶图片识别算法和高性能的图片数据存储技术来支撑。本文为解决大量胶囊内镜图片病灶识别效率问题,分析了胶囊内图像相邻图片相关性强的特点,引入相关性信息,提出一种基于分级策略和规则修正的无线内镜图像出血检测方法;同时为满足在远程医疗背景下胶囊内镜图片数据的存储需求,分析设计了基于MongoDB的胶囊内镜图像数据存储系统;最后在实验环境下开发了本系统并实现基本存储管理功能和病灶识别功能,为以后系统远程实时诊疗功能扩展和实际产品化打下基础。本文的主要具体工作如下:1)为解决出大量出血图片高效识别的问题,本文分析了图像模式识别的相关技术,提出了出血检测算法,该算法针对图片本身所具有的特点,在融合并改进了已有的识别算法基础上,提出分级策略和窗口修正方法,分三步对图片数据进行出血识别,不仅发挥了不同算法的特点和优势,平衡了时间和性能的矛盾,而且在保证了较高精度的同时,显著提升了检测的效率。2)为满足胶囊内镜图像数据的高性能存储需求,分析了NoSQL数据库存储技术,阐明了MongoDB数据库整体框架和部署方式,对基于Mongo DB的胶囊内镜图片存储的可行性和需要解决的关键问题(如并行处理、数据库架构等)进行了分析,最后,在实验环境下对基于MongoDB数据库技术的胶囊内镜图片存储系统进行了分析设计。3)在实验环境下,搭建好开发环境,模拟了数据库的协同架构和集群部署,并利用C++开发语言,结合OpenCV视觉库,依据存储系统设计形成实验阶段的应用软件,最后对系统进行性能对比和功能验证。

关键词：无线胶囊内镜出血检测红色纯度图像存储 MongoDB

基于无线胶囊内窥镜图像的出血检测算法研究及应用

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基于无线胶囊内窥镜图像的出血检测算法研究及应用

作者：李丽丽重庆大学

学位级别：硕士

无线胶囊内窥镜作为消化道疾病的检测工具,无创伤、无痛苦、无盲点、安全卫生、操作方便不影响患者的日常生活,克服了传统的插入式内窥镜检查不全面和给患者带来痛苦的缺点,已成为医疗器械研究的热点。无线胶囊内窥镜能将胃肠的内部情况... 详细信息

无线胶囊内窥镜作为消化道疾病的检测工具,无创伤、无痛苦、无盲点、安全卫生、操作方便不影响患者的日常生活,克服了传统的插入式内窥镜检查不全面和给患者带来痛苦的缺点,已成为医疗器械研究的热点。无线胶囊内窥镜能将胃肠的内部情况,通过彩色照片呈现出来,每个患者将产生4-6万张图片,需要专业的医务人员进行查看,以判断消化道是否发生病变,这对医务人员的注意力和时间都是一个巨大考验,同时也是胶囊内镜推广应用的绊脚石,因此需要计算机智能技术对病变范围做一个初步的预测。本文主要针对的疾病是胃肠出血,胃肠出血是许多恶性疾病的预兆信号,因此需要早发现,采取措施。本文的核心研究是图像的预处理和基于颜色特征的内窥镜图像出血检测问题。无线胶囊内窥镜拍摄到的图片会因光照不足、消化液遮挡、食物残渣遮挡、气泡遮挡等原因,导致图像部分区域不包含有效信息,会对后续的出血检测造成干扰。在hsv颜色空间分析每种无效区域的通道取值,通过限制hsv三个颜色通道的范围,删除图片中黑暗的无效区域,被浑浊消化液和食物残渣遮挡的区域;多数明显出血图片中出血区域的面积小于有效面积的1/3,不明显出血图片中出血区域面积小于有效面积的1/5,并且颜色特征多为统计特征,正常区域过大会降低出血检测的敏感性。超像素分割可以有效提取出血区域,但它在提升准确度的同时也增加了计算量。通过分析发现出血区域的饱和度比正常区域的饱和度高,对于明显出血可以有效提高出血区域的比例,因此本文通过提取高饱和度区域和超像素分割来提高出血区域的相对面积。同时对去除无效区域和提取高饱和度区域过程中损失的有效区域进行分析。在图像出血检测阶段,对出血区域和非出血区域的颜色直方图特征、颜色矩特征和红色纯度特征进行分析,并根据出血像素和非出血像素特征值范围的不同,进一步对特征进行量化降维。预处理阶段损失了一部分有效区域,通过实验分析出血区域相对面积的大小对出血检测的效果的影响。对朴素贝叶斯分类器、随机森林分类器和支持向量机分类器的适用场景进行分析,并分别在图片级别和超像素级别进行出血检测,从而为明显出血数据集和不明显出血数据集选择合适的特征和分类器。并将将算法应用患者的数据集上,对算法的实时性进行分析。结果优化主要根据图片序列的时序性与胃肠出血的持续性,我们在前面图片分类的基础上,进行二次处理,二次处理的理念是如果某张正常图片周围的图片大多数是出血的,那么该图片有可能被误判,则将该图片类型变为出血;反过来,如果某张出血图片周围的图片大多数是正常的,那么该图片有可能被误判,将该图片的标记变为正常。

关键词：出血检测无线胶囊内窥镜随机森林颜色特征颜色空间超像素

基于分级策略和规则修正的无线内镜图像出血检测方法

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科技创新导报 2015年第31期12卷 245-252页

作者：李德豆汪成亮许杰周平重庆大学计算机学院重庆400044 重庆金山科技有限公司重庆401120

无线胶囊内窥镜在对消化道进行出血检测时会产生大量图像,传统的出血检测算法大都追求高精度而导致复杂度过高不能满足于实际应用需求,为此该文提出一种分级检测方法,首先利用出血图像像素在红色纯度空间中与典型出血图像像素的相似性... 详细信息

无线胶囊内窥镜在对消化道进行出血检测时会产生大量图像,传统的出血检测算法大都追求高精度而导致复杂度过高不能满足于实际应用需求,为此该文提出一种分级检测方法,首先利用出血图像像素在红色纯度空间中与典型出血图像像素的相似性对图像进行初步分类,再设立规则对初步分类的结果进行去噪和提取出血图像,最后利用改进红色纯度对图像进行特征提取作为SVM分类器输入进行精确分类。实验表明,分级检测算法能大大减少图像检测量的同时,使得精确度均达到90%以上,灵敏度均达到93%以上,特异度均达到90%以上,基本实现了胶囊内窥图像出血智能快速识别,可代替医生应用于胶囊内窥图像的初步检测。

关键词：胶囊内窥镜出血检测红色纯度分级策略规则修正

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基于双色彩空间相结合的WCE图像出血检测

物联网技术 2020年第10期10卷 22-25页

作者：杨思燕陕西广播电视大学信息与智能技术学院陕西西安710119

文中根据无线胶囊内窥镜WCE图像出血样本和非出血样本特征的分析,提出基于双色彩空间相结合的WCE图像出血检测算法。算法综合考虑不同类型的WCE图像在RGB和HSV色彩空间中的特点,首先将WCE图像在RGB和HSV色彩空间中的三通道色彩信息综合... 详细信息

文中根据无线胶囊内窥镜WCE图像出血样本和非出血样本特征的分析,提出基于双色彩空间相结合的WCE图像出血检测算法。算法综合考虑不同类型的WCE图像在RGB和HSV色彩空间中的特点,首先将WCE图像在RGB和HSV色彩空间中的三通道色彩信息综合为单通道色彩信息,然后分别计算综合后的单通道色彩信息的一阶颜色矩、二阶颜色矩、二阶中心矩以及三阶颜色矩四个特征量,最后将每张WCE图像的8个特征量组成一个一维的特征向量,并利用SVM对WCE图像是否出血进行分类。实验结果表明,文中提出算法在算法敏感性、特异性和准确性上都具有更好的性能。

关键词：无线胶囊内窥镜出血检测色彩空间色彩特征量 SVM 特征分析

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脑微出血检测在临床中的应用价值

脑与神经疾病杂志 2017年第8期25卷 519-522页

作者：段钰晓付锦杨丹哈尔滨医科大学附属第二医院神经内科黑龙江150081

脑微出血（cerebralmicrobleeds，CMBs）是脑小血管病（cerebralsmallvesseldisease，CSVD）在磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）中的一种表现，它是脑实质慢性微量出血后在脑组织中残留的微小病灶。

关键词：脑微出血出血检测价值应用临床磁共振成像微小病灶血管病