结肠息肉的自适应计算机辅助混合检测方法研究

CT- colonography-based computer-aided detection (CAD) for polyps could reduce the detection time, increase the sensitivity and decrease inter-observer variability in comparison with conventional CT- colonography in which radiologist detects the polyps. It has significance in early diagnosis and therapy of colorectal cancer and helps alleviate the load of radiologists and the cost of patients. This project intends to investigate a new high performance hybrid CAD method for polyp detection adaptive to various conditions (sufficient insufflations colon, insufficient insufflations colon, sufficient cleansing colon, insufficient cleansing colon, colon containing contrast, and colon without contrast). The hybrid CAD method includes separation of polyps, folds and inner colon wall; fully using prior knowledge of anatomy; and utilizing the virtual monochromatic spectral imaging with gemstone spectral CT to improve the detection flat polyps, etc. We aim to reduce the detection time, increase the sensitivity (decrease the missing rate) and decrease the false positive simultaneously. Thus at the end of the projected, we can provide a powerful screen tool for detecting polyps.

基于CT结肠镜的结肠息肉计算机辅助检测（CAD）方法相对于完全靠医生直接寻找息肉的方法，可以大大缩短检查时间，提高检测敏感性，减少不同观察者检测的差异，对结肠癌的早期诊断和治疗具有重要意义，对减轻医生负担、降低病人医疗费用，具有重要价值。本课题旨在研究自动适合多种情况(结肠充气充分、结肠充气不够充分、结肠清洗干净、结肠清洗不够干净、结肠内有对比剂、结肠内无对比剂等)的结肠息肉的计算机辅助检测方法，研究新的结肠息肉的高性能混合CAD方法（以互补测地距离场分离息肉、皱褶、结肠内壁的方法为主；充分利用先验解剖知识；引入宝石能谱CT检查，利用水基、碘基等虚拟单色图像或它们的差值、相除图像，提高扁平息肉检测率和准确率），缩短CAD方法+医生识别确认的耗时、提高息肉检测的敏感性(降低息肉检测的漏检率)、降低息肉检测的假阳率，为结肠息肉的筛查提供强大工具。

基于CT结肠镜的结肠息肉计算机辅助检测（CAD）方法相对于完全靠医生直接寻找息肉的方法，可以大大缩短检查时间，提高检测敏感性，减少不同观察者检测的差异，对结肠癌的早期诊断和治疗具有重要意义，对减轻医生负担、降低病人医疗费用，具有重要价值。.为解决一般结肠息肉CAD方法假阳性过高的问题（因结肠的复杂结构如皱褶、残留粪便、充气管和回盲瓣等导致），本课题提出了用形状指数、多尺度增强滤波器、放射组学特征来提高息肉检测率和准确率，降低假阳性的结肠息肉CAD方法。.方法：在高斯函数平滑后测地线距离场中计算形状指数、多尺度增强滤波器，两者结合生成候选息肉，440个其他研究已使用过的放射组学特征+我们增加的200个新的放射组学特征用来构建有监督的分类模型以减少假阳率。.结果：提出的结肠息肉CAD方法用来自76个病人的152例口服对比剂的数据集（含≥ 5 mm的103个息肉）进行测试评价。检测结果表明，对≥ 5 mm的息肉，在假阳率每数据集1.5个假阳性时，每息肉的敏感性为98.1%，每扫描的敏感性为95.3%。.结论：实验结果表明，所提出的结肠息肉CAD新方法能够在低假阳率条件下，提高敏感性。.意义：所提出的结肠息肉CAD新方法对临床结肠检查有益。.