《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于Swin Transformer的肝囊型包虫病超声图分类研究
2022年电子技术应用第11期
热娜古丽·艾合麦提尼亚孜1,米吾尔依提·海拉提1,王正业1,叶尔夏提·多力孔2,严传波2
1.新疆医科大学 公共卫生学院,新疆 乌鲁木齐830011;2.新疆医科大学 医学工程技术学院,新疆 乌鲁木齐830011
摘要: 为了提高肝包虫病的筛查和诊断效率,弥补部分地区医疗资源不足的情况,提出一种基于Swin Transformer的肝包虫病病灶智能分型方法,结合卷积注意力机制模型,通过学习图像的整体和局部细节特征来实现对五种类型的囊型包虫病病灶的全自动分类。为了验证模型具有优越性,将提出的预测模型与常见分类模型对比分析。结果显示基于改进的Swin Transformer模型在测试集上分类准确率可达92.6%。实验结果表明相较于其他算法,基于改进的Swin Transformer网络能较好地分类出肝囊型包虫超声图像,并且该方法可以推广到其他医疗应用中。
中圖分類號(hào): TP751.1
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.223118
中文引用格式: 熱娜古麗·艾合麥提尼亞孜,米吾爾依提·海拉提,王正業(yè),等. 基于Swin Transformer的肝囊型包蟲(chóng)病超聲圖分類研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2022,48(11):7-12,18.
英文引用格式: Renaguli·Aihemaitiniyazi,Miwueryiti·Hailati,Wang Zhengye,et al. Ultrasonic classification of hepatic cystic echinococcosis based on Swin Transformer[J]. Application of Electronic Technique,2022,48(11):7-12,18.
Ultrasonic classification of hepatic cystic echinococcosis based on Swin Transformer
Renaguli·Aihemaitiniyazi1,Miwueryiti·Hailati1,Wang Zhengye1,Yeerxiati·Duolikong2,Yan Chuanbo2
1.College of Public Health,Xinjiang Medical University,Urumqi 830011,China; 2.College of Medical Engineering Technology,Xinjiang Medical University,Urumqi 830011,China
Abstract: In order to improve the screening and diagnosis efficiency of hepatic hydatid disease, and make up for the shortage of medical resources in some areas, this paper proposes an intelligent typing method of hepatic hydatid disease based on Swin Transformer, which combines the convolution attention mechanism model, and realizes the automatic classification of five types of cystic hydatid disease by learning the whole and local details of images. In order to verify the superiority of the model, the prediction model proposed in this paper is compared with common classification models. The results show that the classification accuracy based on the improved Swin Transformer model can reach 92.6% on the test set. The experimental results show that compared with other algorithms, the improved Swin Transformer network can better classify the ultrasonic images of hepatic cystic echinococcosis, and this method can be extended to other medical applications.
Key words : deep learning;image classification;hepatic cystic echinococcosis;ultrasonic image;transfer learning

0 引言

    包蟲(chóng)病是由棘球絳蟲(chóng)幼蟲(chóng)引起的一種呈全球分布性的人畜共患寄生蟲(chóng)病[1]。根據(jù)中國(guó)疾病預(yù)防控制中心數(shù)據(jù)顯示[2],每年約有超過(guò)200萬(wàn)人感染包蟲(chóng)病,在畜牧地區(qū)特別是醫(yī)療衛(wèi)生條件較差的偏遠(yuǎn)地區(qū)的流行較為突出。我國(guó)是世界上包蟲(chóng)病患病最嚴(yán)重的國(guó)家之一[3],以細(xì)粒棘球絳蟲(chóng)引起的囊型包蟲(chóng)病(Cyst Echinococcosis,CE)和多房棘球絳蟲(chóng)引起的泡型包蟲(chóng)病(Alveolar Echinococcosis,AE)流行為主,其中囊型包蟲(chóng)病的患病率最高,占全部發(fā)病的98%以上[4]。此病多發(fā)于中國(guó)西北部牧區(qū)和青藏高原等醫(yī)療資源貧瘠的地區(qū),由于新疆肝包蟲(chóng)病發(fā)病率較高,已成為新疆的地方性特色病[5]。包蟲(chóng)病不同分型在臨床上對(duì)應(yīng)不同的治療方案[6],準(zhǔn)確的分型對(duì)包蟲(chóng)病的治療有重要的意義。目前臨床上評(píng)估肝包蟲(chóng)病首選的方法是影像檢查,超聲診斷因其無(wú)輻射和低成本等特點(diǎn)被廣泛用于肝包蟲(chóng)病的篩查和診斷[7]。然而,該病患者多而專業(yè)醫(yī)生和檢測(cè)技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足患者的就醫(yī)需要,尤其是在畜牧及偏遠(yuǎn)的地區(qū),往往還存在著醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)不足的情況,并且因該病早期臨床表現(xiàn)不明顯,患者往往是出現(xiàn)肝區(qū)疼痛等明顯癥狀時(shí)才開(kāi)始就醫(yī),這不僅給治療帶來(lái)更大的難度,還會(huì)影響肝包蟲(chóng)發(fā)病早期的精確診斷。




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作者信息:

熱娜古麗·艾合麥提尼亞孜1,米吾爾依提·海拉提1,王正業(yè)1,葉爾夏提·多力孔2,嚴(yán)傳波2

(1.新疆醫(yī)科大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院,新疆 烏魯木齊830011;2.新疆醫(yī)科大學(xué) 醫(yī)學(xué)工程技術(shù)學(xué)院,新疆 烏魯木齊830011)




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