血管内超声图像识图
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基于血管内超声图像自动识别易损斑块张麒;汪源源;马剑英;钱菊英;施俊;严壮志【摘要】为克服手工判别动脉粥样硬化易损斑块耗时耗力、主观性强、重复性差等缺点,研究了基于血管内超声自动识别易损斑块的方法.首先将Contourlet变换与Snake模型相结合进行斑块的图像分割,提取内腔轮廓与外弹力膜.接着实现经典形态特征的计算机自动提取,并提取纹理、弹性两类新特征以量化斑块属性,其中纹理特征包括一阶统计量和灰度共生矩阵特征,弹性特征的提取则基于非刚性图像配准.最后设计Fisher线性判别、支撑向量机、广义相关学习矢量量化3种分类器进行分类判决.对124例斑块(36例易损,88例非易损)的实验结果表明:20个形态特征、24个纹理特征和6个弹性特征在两类斑块间存在显著性差异(P<0.05);采用三类特征由支撑向量机进行分类时效果最好,在测试集上敏感性、特异性、准确率和约登指数分别达到91.7%、97.7%、96.7%和89.4%,表明利用血管内超声图像中斑块的三类特征能自动、准确地识别易损斑块.%In order to overcome drawbacks in manual identification of vulnerable atherosclerotic plaques, a methodfor automatic identification of vulnerable plaques is proposed based on computerized analysis of intravascular ultrasound images. First, the Contourlet transform is combined with the Snake model to segment images and detect lumen borders and external elastic membranes. Two categories of new features representing texture and elasticity of plaques are then automatically extracted to quantitate the features of plaques . The texture features consist of first - order statistics and features from the gray-level coocurrence matrix, and the elastic features are extracted from strain tensors estimated by nonrigid image registration. Finally, three typesof features are used to design classifiers including Fisher linear discrimination, support vector machines, and generalized relevance learning vector quantization. The experimental results on 124 plaques, consisting of 36 vulnerable and 88 nonvul-nerable ones, reveals that 20 morphological features, 24 texture features and 6 elastic features has significant difference (P<0. 05) between the two types of plaques. The Support Vector Machine(SVM) outperformes the other two classifiers with the sensitivity, specificity, correct rate, and Youden's index of 91. 7% , 97. 7% , 96. 7% , and 89. 4% , respectively. Therefore, the proposed method can automatically and accurately identify vulnerable plaques.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2011(019)010【总页数】13页(P2507-2519)【关键词】血管内超声;动脉粥样硬化易损斑块;特征提取;模式识别;图像分割【作者】张麒;汪源源;马剑英;钱菊英;施俊;严壮志【作者单位】上海大学通信与信息工程学院,上海200072;复旦大学电子工程系,上海200433;复旦大学附属中山医院心内科,上海200032;复旦大学附属中山医院心内科,上海200032;上海大学通信与信息工程学院,上海200072;上海大学通信与信息工程学院,上海200072【正文语种】中文【中图分类】TB559;TP391.41 引言全球每年有近2000万人经历急性心血管病事件,大多数人事先并无症状[1],导致急性心血管病事件的主要原因是动脉粥样硬化斑块破裂从而引发血栓。
血管超声能查出哪些疾病近年来,血管超声应用于医院检查的情况越来越多,但对于血管超声大家可能其实并不了解。
下面将为大家从血管超声的概念和血管超声检查出的疾病两方面进行科普。
一、什么叫血管超声?要了解血管超声,首先要认识血管的作用。
众所周知,血管分为动脉和静脉,各司其职,保证人体的正常生命活动。
可以用一个形象的比喻来解释,血管就好比家中的水管,血液就是水管里流淌的"水",但是"水管"由于年久失修或是外力损伤,就会导致各种各样的问题,比如水管生锈,对应到人体的疾病就是动脉硬化;水管内水垢堵塞,对应到人体的疾病就是血栓;水管漏水,对应到人体的疾病就是血管壁破裂出血。
大家日常生活中熟知的疾病,比如脑梗、心梗等都是由于血管问题导致的。
要做到尽量准确的检测出各种血管疾病,就要依靠血管超声。
血管超声主要借助彩超仪器对血管进行实时的动态观察,并获取到图像,医生会从血管的解剖结构等方面来进行分析判断,进而做出诊断。
血管超声的优势非常明显,在于能够快速且无创地检查血管状态,而且血管彩超利用的是超声波原理,不存在辐射的危害,因而又被叫做无创伤性的血管造影术。
在临床上,医生经常利用血管超声来进行头颈部、四肢血管疾病的检查。
二、血管超声可以检测出哪些疾病?血管超声主要用于对动脉问题、静脉问题和淋巴问题的检查,主要有以下几种疾病。
(一)动脉粥样硬化人体正常血管是富有弹性的,而动脉硬化指的是人体血管失去弹性的情况。
这是动脉的一种病变,具体表现为动脉血管壁增厚、弹性降低、逐渐硬化。
这种疾病多发病于中、老年群体。
动脉硬化具有不同类型,其中,动脉粥样硬化是最为普遍的类别,主要表现为动脉形成粥样硬化斑块,对于大、中动脉的损伤极大,会逐渐堵塞动脉管腔,是动脉变得越来越狭窄,进而破坏其向人体各器官输送血液、氧气的功能,甚至可能危及患者生命,是引发心梗、脑梗等疾病主要原因。
主动脉粥样硬化多发于主动脉的后壁及其分支开口处,正是由于这一特点,主动脉粥样硬化早期的症状并不明显,因为主动脉的血管管腔较大,不易被堵塞。