检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

视网膜血管抽取算法研究

视网膜血管抽取算法研究

作者：李雪宁夏大学

学位级别：硕士

视网膜血管图像的准确分割,在医学领域具有重要意义。分割的图像有助于多种眼科、内科和脑系科疾病的辅助诊断,尤其在眼部疾病诊断过程中具有重要作用,如视网膜血管病变、黄斑病变、糖尿病视网膜病变等。近年来,眼底视网膜血管的分割已... 详细信息

视网膜血管图像的准确分割,在医学领域具有重要意义。分割的图像有助于多种眼科、内科和脑系科疾病的辅助诊断,尤其在眼部疾病诊断过程中具有重要作用,如视网膜血管病变、黄斑病变、糖尿病视网膜病变等。近年来,眼底视网膜血管的分割已有较多的研究成果,但仍存在分割精度低、微小结构血管无法被精准分割的缺点。针对上述问题,本文提出改进深度学习分割算法,可有效提升分割精度,并利用追踪算法抽取出微小结构血管,主要研究内容如下:(1)提出融合递归残差卷积与注意力机制的RAIterNet级联算法。针对眼底血管图像复杂的结构特征,及U-Net在微细结构血管分割中精度欠佳,首先以递归残差卷积代替神经网络中的普通卷积,以对图像逐元素特征求和;再通过在第一个主网络之后级联细化模块,使其进一步增加改进分割网络深度,提取到更深层次的特征信息;最后将网络中原始跳跃连接部分使用注意力机制进行拼接,可以更好抑制背景复杂的特征响应,以获得更精确的分割目标。此外使用自适应分数阶微分增强算法对眼底视网膜图像进行预处理,在公开数据集DRIVE上验证该算法,结果表明,该算法较现有的先进算法在分割精确度上有一定程度的提升。(2)为解决RAIterNet网络模型参数量大,训练时间长的问题,提出全局卷积网络与融合混合空洞卷积的残差路径GDRU-Net算法。以U-Net为改进网络的基本结构,考虑网络深度带来训练时间负担,减少网络结构的层数,并在改进网络下采样的每个编码部分,使用全局卷积网络结构替换传统的卷积运算,通过堆叠小卷积核相比普通卷积中直接使用同等尺寸卷积核进行计算时的计算量更小。在网络的跳跃连接部分引入残差路径结构,弥补编码器和解码器之间的语义差异,保留图像的特征信息。最后将混合空洞卷积策略引入到网络底层,能够确保在不增加参数量的情况下,扩大感受野提取更多的尺度信息。在DRIVE和CHASE数据集上进行实验比较,实验结果证明,GDRU-Net算法能够保证血管分割精确度损失较小的情况下,降低时间成本。(3)针对细微结构血管分割性能不佳的问题,提出在后分割阶段基于追踪的细小结构血管抽取算法。考虑处于边缘的像素值一阶导数较大,二阶导数值为零,利用梯度和零交叉算子作为边缘检测的判定条件,先检测出较强的边缘血管;然后利用边界线连通性,追踪出微细血管。采用血管追踪算法可以从每个强边缘网格中寻找与其连通的全部边缘网格,通过在分割精确度较高的RAIterNet分割结果进行追踪,实验结果验证了,本文追踪算法的有效性。

关键词：视网膜血管卷积神经网络自适应分数阶增强血管追踪

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

视网膜血管图像U-Net分割优化模型设计

视网膜血管图像U-Net分割优化模型设计

作者：祝嘉豪哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

人体视网膜血管的特征与包括眼部病变在内的多种疾病有着紧密的联系,经常作为诊断糖尿病、高血压、冠心病等心血管疾病的重要手段,对临床医学有着巨大的研究价值。传统眼底视网膜图像中血管的分割依赖于医生手动分割,不仅费时且受个人... 详细信息

人体视网膜血管的特征与包括眼部病变在内的多种疾病有着紧密的联系,经常作为诊断糖尿病、高血压、冠心病等心血管疾病的重要手段,对临床医学有着巨大的研究价值。传统眼底视网膜图像中血管的分割依赖于医生手动分割,不仅费时且受个人因素的影响,不能满足大规模血管图像分割的要求。随着图像处理技术的发展,利用计算机实现高效、稳定和精确的眼底视网膜图像分割算法,对提高医生在相关疾病的诊断效率起到重要作用。研究人员目前提出了众多的眼底视网膜图像分割算法,但由于眼底血管粗细不一、纹路复杂和病变区域干扰,分割算法仍然面临挑战,有很大提升空间。基于此,本文以U-Net网络为基础,改进后设计了两个眼底视网膜图像分割算法,并在公共数据集DRIVE、STARE和CHASE＿DB1上进行实验验证,取得了良好的分割效果。主要工作如下:针对眼底视网膜图像亮暗多变、背景与血管对比度低和噪声干扰的问题,本文设计了一种跨层权重特征融合的视网膜血管图像分割网络。该网络首先加入了跨层的空间权重特征提取模块,旨在U-Net的跳跃连接过程中,向浅层共享来自深层网络中富含语义信息的空间权重特征,丰富浅层特征的语义信息。其次,将U-Net中的卷积块替换为瓶颈残差块,减少梯度消失和模型计算量。最后,针对血管与背景比例失调造成网络倾向于识别背景,引入了由交叉熵损失函数和Dice损失函数组成的混合损失函数。实验结果表明,该网络在准确度与灵敏度方面优于对比的先进方法,在CHASE＿DB1中准确度(Accuracy)为97.37%、灵敏度(Sensitivity)为84.89%,对于处理对比度低的区域更有优势。针对视网膜血管纹路复杂、平面跨度大的特点,设计了多尺度特征融合的分割网络,该网络在跨层权重特征融合的基础上,为每层解码器后加入上下文增强模块,其主要由多路空洞卷积组成,在解码阶段的每层得到多尺度的上下文信息。其次,把不同尺度的视网膜图像,在编码阶段输入尺寸相匹配的各层编码器中,丰富编码阶段的多尺度信息。最后,为解码阶段每层的上下文增强模块引入多尺度监督,使损失函数监督到所有不同尺度的解码器输出。在DRIVE数据集上该网络的准确度(Accuracy)与灵敏度(Sensitivity)分别达到97.76%和82.99%,与对比的先进网络相比在细微血管边缘取得更好的分割效果。

关键词：视网膜血管图像分割权重特征融合上下文信息

视网膜血管形态及眼血流状态与颈内动脉狭窄的相关性研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

中华眼科杂志 2016年第12期52卷 905-910页

作者：李红阳王惠张晓洁冯彦红王振常王艳玲首都医科大学附属北京友谊医院眼科 100050 首都医科大学附属北京友谊医院放射科 100050 首都医科大学附属北京友谊医院超声科 100050

目的分析视网膜血管形态和眼血流状态与颈内动脉狭窄的相关性。方法回顾性系列病例研究。收集首都医科大学附属北京友谊医院眼科2014年1月至2016年1月头颈部CT血管造影检查的141例患者的资料，根据诊断标准分成颈内动脉无狭窄组（19例... 详细信息

目的分析视网膜血管形态和眼血流状态与颈内动脉狭窄的相关性。方法回顾性系列病例研究。收集首都医科大学附属北京友谊医院眼科2014年1月至2016年1月头颈部CT血管造影检查的141例患者的资料，根据诊断标准分成颈内动脉无狭窄组（19例）、轻度狭窄组（50）例、中度狭窄组（53例）、重度狭窄和闭塞组（19例）。利用彩色眼底照相和IVAN软件测量视网膜血管管径，应用彩色多普勒超声成像检测眼部血流参数，包括收缩期峰值流速（PSV），舒张末期血流速度（EDV）阻力指数（RI），搏动指数（PI）。对计数资料进行χ2检验，计量资料进行组间秩和检验，相关性检验应用Spearman进行检验。结果无狭窄组、轻度狭窄组、中度狭窄组、重度狭窄和闭塞组男女性别比分别是12/7、31/19、28/25、12/7，差异无统计学意义（χ2=0.79，P=0.85）。各组年龄分别为（64.1±8.3）、（54.3±14.3）、（68.9±11.8）、（59.1±8.0）岁，差异无统计学意义（χ2=0.15，P=0.68）。颈内动脉无狭窄组的动脉管径为（164.5±15.6）μm，静脉管径为（245.6±20.0）μm，动静脉比值为（0.7±0.1）。无狭窄组、轻度狭窄组、中度狭窄组和重度组之间进行比较，差异无统计学意义（χ2动脉管径=6.92，P动脉管径=0.08；χ2静脉管径=4.16，P静脉管径=0.25；χ2动静脉比值=1.38，P动静脉比值=0.71）。视网膜中央动脉PSV，分别为（14.6±3.6）、（34.4±13.2）、（35.7±14.6）、（42.3±19.0）cm/s，差异有统计学意义（χ2=13.44，P〈0.01）。睫状后动脉的PSV分别为（17.6±6.5）、（15.0±4.6）、（13.4±4.3）和（11.0±3.2）cm/s，差异有统计学意义（χ2=22.71，P〈0.01）。EDV分别为（5.90±2.2）、（5.1±2.1）、（4.3±1.5）和（4.3±4.8）cm/s，差异有统计学意义（χ2=20.36，P〈0.01）。应用Spearman检验发现视网膜中央动脉的管径、视网膜中央动脉PSV和EDV、睫状后动脉的PSV和EDV与颈内动脉管径之间存在相关性，但不具有线性相关性（r视网膜中央动脉管径=-0.23，P视网膜中央动脉管径=0.01；r视网膜中央动脉PSV=-0.29，P视网膜中央动脉管径〈0.01；r睫状后动脉PSV=-0.34，P睫状后动脉PSV〈0.01；r睫状后动脉EDV=-0.35，P睫状后动脉EDV〈0.01）。结论颈内动脉管径与视网膜动脉管径、视网膜中央动脉的PSV和EDV、睫状后动脉的PSV和EDV之间存在相关性。当颈内动脉狭窄时，视网膜中央动脉PSV、睫状后动脉PSV和EDV值会有显著性改变。

关键词：颈动脉狭窄视网膜血管局部血流血流速度

视网膜血管直径测量方法的研究进展与临床应用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中华眼底病杂志 2020年第11期36卷 902-905页

作者：娄炜王相宁吴强上海交通大学附属第六人民医院眼科 200030

视网膜血管是人体唯一可以在无创条件下观察到的循环系统,通过观察视网膜血管形态改变,可以间接反映血液循环的改变,发现不同疾病的发生、发展及演变规律。随着检测技术的发展,特别是眼底照相和OCT血管成像的广泛应用,为视网膜血管测量... 详细信息

视网膜血管是人体唯一可以在无创条件下观察到的循环系统,通过观察视网膜血管形态改变,可以间接反映血液循环的改变,发现不同疾病的发生、发展及演变规律。随着检测技术的发展,特别是眼底照相和OCT血管成像的广泛应用,为视网膜血管测量带来更加直观、无创化的量化指标。了解视网膜血管测量方法的研究进展,对相关血管性疾病的诊断、指导治疗以及随访具有重要意义。

关键词：视网膜血管综述血管直径测量方法

同方期刊数据库

基于人工智能自动分析技术的视网膜血管形态参数测量及特征分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中华实验眼科杂志 2024年第1期42卷 38-46页

作者：史绪晗董力邵蕾凌赛广董洲牛莹张瑞恒周文达魏文斌首都医科大学附属北京同仁医院、北京同仁眼科中心、眼内肿瘤诊治研究北京市重点实验室、北京市眼科学与视觉科学重点实验室、医学人工智能研究与验证工信部重点实验室北京100730 依未科技(北京)有限公司北京100085

目的基于人工智能技术对视网膜血管形态学参数进行全自动定量测量,分析我国北方50岁以上人群视网膜血管参数及分布特征。方法采用横断面研究方法,纳入2011年1月至2021年12月就诊于北京同仁医院的50岁以上无眼底病的患者1842例,对纳入的... 详细信息

目的基于人工智能技术对视网膜血管形态学参数进行全自动定量测量,分析我国北方50岁以上人群视网膜血管参数及分布特征。方法采用横断面研究方法,纳入2011年1月至2021年12月就诊于北京同仁医院的50岁以上无眼底病的患者1842例,对纳入的受试者进行标准化问卷调查、抽血和眼科检查;收集各受试者任意一眼以视盘为中心的彩色眼底照片,采用基于深度学习的语义分割网络ResNet101-Unet构建血管分割模型,进行全自动视网膜血管参数定量测量,主要测量指标包括视网膜血管分支夹角、血管分形维数、血管平均管径和血管平均弯曲度。比较不同性别间各视网膜参数的差异。采用多元线性回归分析法分析最佳矫正视力、眼压、眼轴长度等眼部因素和性别、年龄、高血压、糖尿病、心血管疾病等全身因素是否是各视网膜血管参数的影响因素。结果模型对于血管分割和视盘分割的准确度均高于0.95。1842例受试者血管分支夹角为(51.023±11.623)°;血管分形维数为1.573(1.542,1.592);血管平均管径为64.124(60.814,69.053)μm;血管平均弯曲度为(0.001062±0.000165)°。男性血管分支夹角大于女性,血管平均管径和血管平均弯曲度小于女性,差异均有统计学意义(均P血管疾病的人群较无心血管疾病的人群血管平均管径增大1.142μm(B=1.142,P=0.029,95%CI:0.116~2.167);血管平均弯曲度与高血压(B=3.053×10^(-5),P=0.002,95%CI:1.167×10^(-5)~4.934×10^(-5))和饮酒量(B=1.036×10^(-5),P=0.014,95%CI:0.211×10^(-5)~1.860×10^(-5))呈正相关,与高脂血症呈负相关(B=-2.422×10^(-5),P=0.015,95%CI:-4.382×10^(-5)~-0.462×10^(-5))。眼部因素多元线性回归分析结果显示,眼轴长度每增加1 mm,血管分形维数减小0.004(B=-0.004,P血管平均管径减小0.266μm(B=-0.266,P=0.037,95%CI:-0.516~-0.016),血管平均弯曲度减小-2.45×10^(-5)°(B=-2.45×10^(-5),P血管分支夹角增大3.992°(B=3.992,P=0.004,95%CI:1.283~6.702),血管分形维数增大0.090(B=0.090,P血管平均管径减小14.813μm(B=-14.813,P视网膜血管分割模型。视网膜血管参数与性别、年龄、系统性疾病和眼部因素存在关联。

关键词：视网膜血管眼底照相形态学参数人工智能

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

改进的U-Net网络用于视网膜血管分割

计算机科学与探索 2023年第3期17卷 657-666页

作者：吕佳马超程超重庆师范大学计算机与信息科学学院重庆401331

视网膜血管的形态结构信息可以为糖尿病、高血压等疾病提供诊断依据。现有的大部分算法通过融合血管不同阶段的特征信息来提升分割精度,却忽略了融合后浅层信息在采样过程中容易被稀释,且上采样次数越多,稀释越严重的问题。为此提出了... 详细信息

视网膜血管的形态结构信息可以为糖尿病、高血压等疾病提供诊断依据。现有的大部分算法通过融合血管不同阶段的特征信息来提升分割精度,却忽略了融合后浅层信息在采样过程中容易被稀释,且上采样次数越多,稀释越严重的问题。为此提出了一种融合概率分布注意力的提升算法用以解决上述问题。该算法基于U-Net模型,首先利用多个串行提升块学习血管浅层的特征信息,然后在提升块中引入概率分布注意力机制用来改变浅层信息的概率分布,提升浅层信息在最终分割任务中的贡献度,最后利用深度监督非对称聚合补充各提升块的梯度流,以避免模型在训练过程中产生梯度消失的问题。在DRIVE、STARE数据集上与近年来不同算法进行了对比,其中SP值分别为0.9857、0.9917,相较于第二名提升了0.2%、0.25%,均优于目前最新的算法结果。实验证明了提出的提升算法能较好地改善血管前期信息,一定程度上解决了信息稀释问题,提高了对视网膜血管的分割效果。

关键词：视网膜血管提升算法概率分布注意力深监督非对称聚合

视网膜血管几何参数与肾脏损害的相关性研究进展

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

解放军医学院学报 2024年

作者：刘芳陈小鸟董哲毅王倩林雯文黄惠张睿敏陈香美首都医科大学附属北京同仁医院北京同仁眼科中心成都中医药大学广东药科大学解放军总医院第一医学中心肾脏病医学部肾脏疾病全国重点实验室国家慢性肾病临床医学研究中心肾脏疾病研究北京市重点实验室解放军总医院第三医疗中心眼科

肾脏疾病严重影响患者生活质量，其确诊依赖有创检查。视网膜血管和肾小球同属于微循环系统，视网膜血管参数的异常改变是微循环障碍的表现，可能提示肾脏损害。研究表明，视网膜血管直径、分形维数、弯曲度与提示肾脏损害的生物标志物... 详细信息

肾脏疾病严重影响患者生活质量，其确诊依赖有创检查。视网膜血管和肾小球同属于微循环系统，视网膜血管参数的异常改变是微循环障碍的表现，可能提示肾脏损害。研究表明，视网膜血管直径、分形维数、弯曲度与提示肾脏损害的生物标志物有关，可成为预测和评估肾脏疾病进展的非侵入性指标，本文就视网膜血管几何参数与肾脏损害的相关性研究进行综述，为未来开发新的诊断工具和治疗方法提供依据。

关键词：视网膜血管几何参数肾脏损害慢性肾脏病微循环

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

青年近视人群视网膜血管几何结构的改变

中华眼底病杂志 2023年第8期39卷 641-648页

作者：陈婷丽孙彩侠杨笑龙袁源智华东疗养院眼科无锡214065 复旦大学附属中山医院眼科上海200032 上海市老年医学中心眼科上海201104 复旦大学附属中山医院厦门医院眼科厦门361015 复旦大学循证医学中心上海200433

目的观察青年近视人群视网膜血管几何结构的变化。方法去回顾性临床研究。2018年6~12月于华东疗养院行常规体检的青年人235名235只眼纳入研究。其中,男性94名,女性141名;年龄(34.89±6.15)岁;等效球镜度(SE)(-3.78±3.25)D。根据SE将受... 详细信息

目的观察青年近视人群视网膜血管几何结构的变化。方法去回顾性临床研究。2018年6~12月于华东疗养院行常规体检的青年人235名235只眼纳入研究。其中,男性94名,女性141名;年龄(34.89±6.15)岁;等效球镜度(SE)(-3.78±3.25)D。根据SE将受检者分为高度近视组(SE≤-6.0D)、中低度近视组(-0.5D>SE>-6.0D)、正视组(0.5D≥SE≥0.5D),分别为59(25.11%,59/235)、131(55.74%,131/235)、45(19.15%,45/235)名。应用计算机程序提取和分析视网膜血管几何参数,包括视网膜中央动脉管径当量(CRAE)、视网膜中央静脉管径当量(CRVE)、动脉分形维数(FDa)、静脉分形维数(FDv)、动脉曲率纤曲度(CTORTa)、静脉曲率纤曲度、动脉分支角(BAa)、静脉分支角、动脉分支系数、静脉分支系数。单因素方差分析和协方差分析比较高度近视组、中低度近视组、正视组测量结果;线性回归分析SE与视网膜血管几何参数间的关系。结果校正年龄、糖化血红蛋白、平均动脉压、体重指数、眼压后,高度近视组、中低度近视组、正视组受检眼CRAE(F=65.11)、CRVE(F=61.52)、FDa(F=14.26)、FDv(F=8.31)、CTORTa(F=5.07)、BAa(F=6.51)比较,差异均有统计学意义(P视网膜血管几何学结构发生改变,随近视屈光度加深,视网膜血管改变逐步加剧。

关键词：近视视网膜血管几何结构青年人

基于人工智能模型量化视网膜血管特征参数预测子痫前期的可行性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

上海交通大学学报（医学版） 2024年第5期44卷 552-559页

作者：周天凡邵飞雪万盛周晨晨周思锦花晓琳同济大学附属妇产科医院产科上海201204 北京鹰瞳科技发展股份有限公司北京100089

目的·基于人工智能(artificial intelligence,AI)模型,探讨视网膜血管特征参数在子痫前期(preeclampsia,PE)中的预测能力。方法·回顾性纳入2020年6月-2021年1月在妊娠16周前于同济大学附属妇产科医院建卡、规律产检、行眼底图像拍摄... 详细信息

目的·基于人工智能(artificial intelligence,AI)模型,探讨视网膜血管特征参数在子痫前期(preeclampsia,PE)中的预测能力。方法·回顾性纳入2020年6月-2021年1月在妊娠16周前于同济大学附属妇产科医院建卡、规律产检、行眼底图像拍摄并于该院分娩的789例单胎活产孕妇。根据孕妇是否发生妊娠期高血压疾病(hypertensive disorders of pregnancy,HDP),将其分为正常妊娠组(n=685)和HDP组(n=104);根据是否发生PE,将HDP组分为妊娠期高血压(gestational hypertension,GH)组(n=36)和PE组(n=68);且根据发病孕周,将PE组分为早发型PE组(发病孕周视网膜血管特征参数并对眼底特征、视网膜血管特征参数进行比较分析。采用单因素Logistic回归模型分析PE发生的影响因素,并采用多因素Logistic回归模型进一步评估视网膜血管特征参数等与PE发生的相关性。采用受试者操作特征曲线(receiver operator characteristic curve,ROC curve,ROC曲线)的曲线下面积(area under the curve,AUC)分析视网膜血管特征参数等对PE(早发型PE和晚发型PE)的预测能力。结果·眼底特征及视网膜血管特征参数的分析结果显示,正常妊娠组和PE组孕妇的视网膜中央动脉直径等效值(central retinal artery equivalent,CRAE)、视网膜中央静脉直径等效值(central retinal vein equivalent,CRVE)、视网膜动静脉比值(arteriole-to-venular ratio,AVR)、视网膜动脉弯曲度和视网膜动脉分形维数间差异具有统计学意义(均P视网膜动脉弯曲度和视网膜动脉分形维数是PE发生的影响因素(均P视网膜动脉弯曲度和视网膜动脉分形维数是PE发生的保护因素,孕中期MAP是其危险因素(均P视网膜血管特征参数模型对PE预测能力较好[AUC(95%CI)=0.784(0.725‒0.843)],且其对早发型PE的预测能力更优[AUC(95%CI)=0.840(0.756‒0.924)]。结论·使用基于AI模型量化的视网膜血管特征参数联合母体危险因素、孕中期产检资料(包括MAP和EFW)能够较好地预测PE(特别是早发型PE)的发生。

关键词：子痫前期视网膜血管人工智能