【摘 要】
:
视网膜的OCT检查是一种常规的眼科诊断手段,主要目的是对眼底疾病的诊断与早期预防。医生通过OCT影像观察病人视网膜形态结构并评估视网膜形态,在其过程中需要涉及对视网膜层间结构的分割与量化分析,这是一项耗时、繁琐、重复性高的工作,且会受到医生经验、注意力、疲劳程度等主观因素的影响。目前,医院使用的OCT系统内附带的视网膜层间结构标记功能无法达到临床应用的标准,且现有视网膜OCT分割方法的理论较落后、
论文部分内容阅读
视网膜的OCT检查是一种常规的眼科诊断手段,主要目的是对眼底疾病的诊断与早期预防。医生通过OCT影像观察病人视网膜形态结构并评估视网膜形态,在其过程中需要涉及对视网膜层间结构的分割与量化分析,这是一项耗时、繁琐、重复性高的工作,且会受到医生经验、注意力、疲劳程度等主观因素的影响。目前,医院使用的OCT系统内附带的视网膜层间结构标记功能无法达到临床应用的标准,且现有视网膜OCT分割方法的理论较落后、方法欠智能、分割不精确,所以迫切需要一种可靠的高精度层割方法来协助医生进行诊断工作。本文对视网膜OCT三维影像的高精度层割方法进行了研究,面向两种不同的数据类型,提出了两种对应的基于深度学习的视网膜OCT影像分割方法。本文的主要研究内容有以下四个方面:1.建立了视网膜OCT影像标准数据库,数据库中拥有2D OCT数据集共11200张图像,3D OCT数据集共11520张图像,并包含一款辅助标定软件,为本文后续的研究提供了可靠数据来源。2.实现了一种面向视网膜OCT二维影像的深度分割网络,网络采用端到端结构与轻量化设计,包含带有瓶颈(Bottleneck)设计的密集卷积块(Dense Block),通过跳级连接(Skip Connection)融合了多尺度交互信息。在2D OCT样本中层分割准确率、精度和灵敏度分别达到93.1%、88.5%和90.3%以上,整体分割准确率、精度和灵敏度分别达到94.7%、90.3%和92.2%,在使用GPU的情况下平均预测速度为0.45秒/张,各项性能指标优于传统图像处理方法与经典深度学习方法。3.实现了一种面向视网膜OCT三维影像的三维分割网络,利用三维卷积提取体数据空间信息,采用编码器-解码器(Encoder-Decoder)结构与跳级连接模式,在实现低计算资源占用的同时,4层分割平均准确率、精度达到0.955、0.977;9层分割平均准确率、精度达到0.932、0.979。并实现了低于0.152秒/张切片的预测速度,优于二维分割网络。4.探索了视网膜OCT影像分割的初步应用。借由三维重建技术,利用三维OCT影像的空间上下文优势,实现体数据重建,找到了视网膜OCT影像分割技术的落脚点。
其他文献
在信息技术飞速发展的今天,信息安全问题存在于社会的各个角落。国家安全保障、国防建设、居民私生活保障以及个人财产保护等方面都离不开强大、稳定的信息安全系统。在信息安全体系中具有重要作用的信息加解密技术已成为相关领域科学研究的目标。密钥作为加解密算法的核心输入,其质量与算法的性能直接影响信息安全系统的安全性。因此,作为密钥的随机数被视为加解密技术相关活动的关键。当前加密系统中常用决定性数学算法生成伪随
非物质文化遗产是历史文化的承载者,它记录了人类文明发展过程中的精神价值、意识形态、道德水平、文化素养等的演变过程。它是一个民族所蕴含的民族个性、民族精神“活”的显现。但是随着时间的推移,一些依靠口传心授的非物质文化遗产正在濒临消失,大量珍贵资料惨遭破坏,因此展开非物质文化遗产保护与传承研究迫在眉睫。天津市非物质文化遗产资源丰富,涉及范围包含民间文学、传统舞蹈、传统戏剧、传统美术等。本文首先对国内外
技术革命,让我们从上一个工业4.0时代进入到一个新的时期----5G时代。随着5G时代的到来,虚拟现实与增强现实产业出现新一轮的爆炸式增长。然而,本文作者洞察到在拥有极致的沉浸式体验的过程中,虚拟现实与增强现实产业忽略了数字原住民的另一大需求----文本交互需求。这开辟了虚拟现实与增强现实产业中的一个新的细分领域的市场,其中包括虚拟的会议,虚拟网络冲浪,聊天,购物等等。然而,这一细分领域的关键技术
随着高尔夫球运动的普及以及电子体育的快速发展,利用传感器技术跟踪高尔夫球体飞行轨迹的高尔夫感测器开始流行。其中,基于双目视觉技术的便携式地面高尔夫感测器具有精度高,体积小,无需重复标定等优点。但便携式感测器使用场景复杂多样,环境光变化大,对高尔夫球的检测与追踪算法提出了挑战。对此,本文设计了一套基于双目视觉的便携式地面高尔夫感测器。本文提出了基于EDCircles的改进型球体检测算法,实现了在复杂
角膜生物力学特性的测量在长期以来一直备受研究人员的关注,因为它对于提供早期的圆锥角膜诊断和评估临床的角膜手术有着重要的意义。圆锥角膜是一种重大的眼科疾病,它通常会对眼睛造成不规则的散光以及视力阻碍,严重的可能导致失明。紫外光核黄素角膜胶原交联手术是临床上治疗圆锥角膜疾病的主要方法,该方法主要是增强角膜中胶原纤维的机械强度。然而很少有方法能够无损并定量的评估胶原交联手术前后角膜的生物力学特性。本研究
科技高速发展,各式各样的用电设备不断出现,满足了人们的种种需求,而用电设备都离不开电源的支持。开关电源因为体积小、效率高等优势,逐渐替代线性电源,其中AC/DC转换器承担着交流电的转换工作,应用广泛。反激式AC/DC转换器由于其结构简单并且成本低,被广泛用于许多小功率应用中。传统情况下,转换器的输出电压和电流是通过光耦器件和副边误差放大器构成副边反馈进行调节。虽然副边反馈反激式转换器的电压转换精度
液滴微流控技术可以精确地控制多种微尺度流体的流动,并以高通量的方式生成结构和成分可调的单分散微液滴。这些液滴作为模板可以制造出各种各样的微球或自组装材料。适当的原材料和制造方法相结合,赋予这些材料多样化的功能。此外,液滴微流控技术还可以封装药物,蛋白质甚至是细胞,使制备的材料在药物输送,疾病诊断甚至是疾病治疗等生物医学应用领域发挥重要作用。在此,本论文基于液滴微流控技术,以抗菌性沸石咪唑酯骨架(Z
结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)是世界上第三大常见的癌症,其发病率和死亡率仍然不容乐观。声动力疗法(SDT)和光动力疗法(PDT)作为一种新型治疗癌症的手段,通过超声或者激光引发敏化剂的细胞毒性作用而产生抗肿瘤作用,在临床应用上显示出巨大的潜力。敏化剂的选择对SDT和PDT的治疗至关重要,华卟啉钠(DVDMS)是从Photofrin II中纯化提取得到的一种新型敏化剂,具有声
根据近年来中国心血管病报告显示,近六成中国居民死于心血管疾病和呼吸系统疾病。其中,运动猝死的人数逐年身高,猝死主要原因是缺乏对自身运动代谢功能的认知,早期诊断与预防心肺功能疾病可以有效防止此类悲剧的发生。心肺运动试验(Cardiopulmonary exercise testing,CPET)是一种可以使研究者同时观察受试者运动过程中心血管和呼吸系统功能的临床试验,其可以实现运动不耐受的判定并诊断
近年来随着乳腺癌患者的增多,针对乳腺癌这一疾病,一种便捷、安全、廉价的三维容积乳腺超声(Automated Breast Ultrasound System,ABUS)得到广泛的应用。ABUS可以提供全方位的视野,减少了操作者依赖性,极大地帮助了医生诊断乳腺癌相关的疾病,但是ABUS也引发很多问题。首先在临床上,影像生成数据量大,但是有经验的读片医生少,导致读片效率低下,目前亟需一种全自动的诊断方