以组织病理细胞学和影像结构特征为分析依据的乳腺导管增生计算机辅助诊断系统

摘要

背景:对疑似乳腺癌诊断而言,细胞组织病理诊断是重要的诊断步骤。若医生需要针对每一张苏木精-伊红染色影像都需要凭借自己的经验以肉眼进行判断,不但具有较大的主观性,医生的疲劳度和专注力也会影响整体判断结果。目前国内外一直缺乏一套定量、客观的乳腺癌细胞计算机辅助诊断系统。目的:将发展一套计算机辅助诊断系统,基于多重分辨率的概念,以组织病理细胞学特征和影像结构特征为分析依据,从而判别乳腺导管细胞增生的类型。方法:针对患者粗针穿刺切片的乳管组织影像,引入多重分辨率的概念,首先将细胞影像进行Sigmoid强化,然后将细胞的形状、大小、排列及颜色均匀度作为计算机辅助诊断系统的判别特征依据,利用最大期望算法结合Lab色彩空间对细胞影像进行颜色分离,初步分割得到感兴趣的细胞核;针对细胞核不完全分割的问题,采用空洞修复算法进行解决,对于相邻细胞核重叠的问题,采用分水岭转换进行解决,最终成功分离得到候选细胞核。一旦细胞完整呈现后,将进行候选细胞核特征获取,采用椭圆拟合、图论以及纹理特征等方法取出需要的细胞核特征,通过特征选择和线性判别分析进行特征获取和筛选,最后由支持向量机分类器进行乳腺导管细胞增生的类型判别,判断是否存在癌症活动。结果与结论:内导管增生病变判读的实验结果证实,当使用特征选取配合线性判别分析筛选得到14维度的特征维度,并使用支持向量机-径向基函数作为分类器时,此文所设计的诊断辅助系统的准确率高达88.4%,能够作为疑似乳腺癌诊断的辅助系统。