Shapelets在低剂量CT影像中肺结节检测的应用研究

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1、第29卷92a2012年4月沈阳航空航天大学学报10umalofShenyangAerospaceUniversityVol，29No．2Apr．2012文章编号：2095—1248(2012)02-0042—04Shapelets在低剂量CT影像中肺结节检测的应用研究李金保，张国栋(沈阳航空航天大学计算机学院，沈阳110136)摘要：针对医学影像诊断领域中肺结节检测比较困难的问题，提出了一种新的线性检测肺结节的方法。该方法以Shapelets理论为基础，利用多个二维加权基函数来表示图像中的目标物体。本文通过计算出每个基函数的系数，选取适当的特征

2、尺度参数，使用带权基函数叠加的方法检测出缔结节的准确位置。实验结果表明，该方法能够快速准确的检测出低剂量肺部CT图像中肺结节的具体位置，对医学临床诊断提供了有力的支持。关键词：肺结节；Shapelets；基函数；低剂量CT中图分类号：1w51文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2012．02．010Shapeletsapplicationresearchoflungnoduledetectioninlow—doseCTimageLIJin·bao，ZHANGGuo-dong(SchoolofComputcrSc

3、ience，ShenyangAerospaceUniversity，LiaoningI10136)Abstract：Lungnoduledetectionisadifficultandcomplexprobleminthefieldofmedicaldiagnosticima-ging．andthispaperpresentsallewmethodtodetectlungnodule．硼_lismethodisbasedonShapeletstheo—ry，andtheaimedobjectisrepresentedwithaseriesofwe

4、ightedbasicfunction．Inthispaper，throughcal-culafingtheShapeletscoefficientandselectingappropriatecharacteristicscaleparameter，wedetecttheexactlocationwithsuperpositionofweightedbasicfunction．ExperimentresultshowsthatthismethodCandetecttheexactlocationofthelungnodulesinlow-dos

5、eCTlungimage，contributingtoclinicaldiagnosisinthemedicalfield．Keywords：lungnodule；Shapelets；basicfunction；low—doseCT近年来．肺癌成为对人类生命健康危害最大的恶性肿瘤之一，死亡率远远高于其他癌症，并呈逐年上升趋势，肺癌的前期往往表现为肺结节⋯。肺内结节是肺部常见病变，是指发生于肺实质内单发或者多发直径小于等于3crn的圆形或类圆形肺内致密影，并有良恶之分。随着影像技术的不断发展和相关临床需求的不断增加，医学影像数据迅速增长，影像诊断师

6、的工作越来越繁重，这对他们的体力和脑力劳动提出了巨大的挑战，加上有些癌变部位出于较小，用肉眼不易判断，所以不可避免的出现漏诊和误诊。如能快速检测出肺部结节，就能有效防止病情加重，利于疾病的早期治疗。所以，自动检测肺结节的方法对医生和病人都有重大意义"J。目前，肺结节的检测算法主要分为半自动和全自动两种，半自动的算法需要人为的干预，通常使用的是经典的检测算法，如基于区域和基于边缘检测的方法。全自动算法通常使用的是如模糊收稿日期：20]1—12—03作者简介：李金保(1984一)，男，河北保定人，硕士研究生，主要研究方向：计算机图形学，E-mail：

7、lijin-bao@126．∞；张国栋(1972一)，男，山东茌平人，教授，主要研究方向：医学影像理解与分析，E-mall：zhanggd@qm．劬1．∞。第2期李金保，等：Shapelets在低剂量CT影像中肺结节检测的应用研究43集和神经网络等比较高级的检测方法。在全自动检测方法中，Lee等人提出的基于遗传算法的模板匹配方法，检测出了98个孤立性结节中的71个，检出率在72％左右。Szuld采取超大训练的人工神经网络，通过构建二级的神经网络，对标注的6种良性，1种恶性结节数据进行分析，共63组病例，1765张CT，71个结节，最后结果对于结节

8、检测率准确率达到98．3％。该方法没有对肺结节特征进行提取，而是直接采取标记区域的像素值作为特征。虽然效果极好，但计算时间漫长，在奔腾4