Mạng Nhận Diện Nhận Thức Biên Cho Phân Đoạn Bệnh Lý Ngực

• Tác giả: Nguyen Phuc Dat
• Người hướng dẫn: PhD. Nguyen Vinh Tiep
• Trường học: Vietnam National University Ho Chi Minh City
• Chuyên ngành: Computer Science
• Đề tài: Mạng Nhận Diện Nhận Thức Biên Cho Phân Đoạn Bệnh Lý Ngực
• Loại tài liệu: Thesis
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Ho Chi Minh City

• ACKNOWLEDGEMENT
• ABSTRACT
• 1. CHƯƠNG 1: INTRODUCTION
• 1.1. Overview
• 1.2. Practical Context
• 1.3. Problem Definition
• 1.4. Challenges
• 1.4.1. Lack of annotated data
• 1.4.2. Abnormal findings in chest X-rays
• 1.4.3. Indistinguishable boundary between normal and abnormal areas in Chest X-rays
• 2. CHƯƠNG 2: RELATED WORK
• 2.1. Overview of Medical Image Segmentation
• 2.2. Thoracic diseases segmentation
• 2.3. Boundary-aware in Thoracic diseases segmentation
• 2.4. Loss functions in Image Segmentation
• 2.4.1. Distribution-based Loss
• 2.4.2. Region-based Loss
• 2.4.3. Boundary-based Loss
• 2.4.3.1. Overview proposed methods
• 2.4.3.2. Signed distance map and boundary-based loss functions
• 2.5. Into BMask R-CNN
• 2.6. Combine loss functions method
• 3. CHƯƠNG 3: EXPERIMENTS
• 3.1. Overview
• 3.2. Dataset and Evaluation
• 3.3. Results
• 3.3.1. U-Net with boundary loss functions
• 3.3.2. U-Net with Signed Distance Map
• 3.3.3. Combine loss function methods
• 3.3.4. Modified BMask R-CNN with Signed Distance Map
• 4. CHƯƠNG 4: CONCLUSION
• REFERENCES
• LIST OF FIGURES
• LIST OF TABLES

I. Tổng Quan Về Mạng Nhận Diện Nhận Thức Biên Trong Phân Đoạn Bệnh Lý Ngực

Mạng nhận diện nhận thức biên là một công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực phân đoạn hình ảnh y tế, đặc biệt là trong việc phân đoạn bệnh lý ngực. Công nghệ này sử dụng các thuật toán học sâu để xác định và phân loại các vùng bệnh lý trong hình ảnh X-quang ngực. Việc phân đoạn chính xác các vùng bệnh lý là rất quan trọng để hỗ trợ chẩn đoán và điều trị kịp thời.

1.1. Khái Niệm Về Phân Đoạn Hình Ảnh Y Tế

Phân đoạn hình ảnh y tế là quá trình chia nhỏ hình ảnh thành các phần có ý nghĩa, giúp xác định các cấu trúc và bệnh lý trong hình ảnh. Điều này rất quan trọng trong việc chẩn đoán và theo dõi bệnh.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Phân Đoạn Bệnh Lý Ngực

Phân đoạn bệnh lý ngực giúp bác sĩ xác định chính xác vị trí và kích thước của các tổn thương, từ đó đưa ra phương pháp điều trị phù hợp. Điều này đặc biệt quan trọng trong việc phát hiện sớm các bệnh lý nghiêm trọng.

II. Thách Thức Trong Phân Đoạn Bệnh Lý Ngực Bằng Mạng Nhận Diện

Mặc dù công nghệ mạng nhận diện đã đạt được nhiều thành tựu, nhưng vẫn còn nhiều thách thức trong việc phân đoạn bệnh lý ngực. Các vấn đề như thiếu dữ liệu chú thích, sự đa dạng của các chẩn đoán và độ phân giải cao của dữ liệu hình ảnh là những yếu tố cần được giải quyết.

2.1. Thiếu Dữ Liệu Chú Thích Đáng Tin Cậy

Việc thiếu dữ liệu chú thích đáng tin cậy là một trong những thách thức lớn nhất trong phân đoạn bệnh lý ngực. Điều này làm giảm hiệu suất của các mô hình học sâu.

2.2. Độ Phân Giải Cao Của Dữ Liệu Hình Ảnh

Độ phân giải cao của hình ảnh X-quang ngực có thể dẫn đến việc khó phân biệt giữa các vùng bình thường và bất thường. Điều này đòi hỏi các thuật toán phải có khả năng xử lý tốt hơn.

III. Phương Pháp Mới Trong Phân Đoạn Bệnh Lý Ngực

Các phương pháp mới trong phân đoạn bệnh lý ngực bao gồm việc sử dụng mạng nơ-ron tích chập và các hàm mất mát dựa trên biên. Những phương pháp này giúp cải thiện độ chính xác trong việc phân đoạn các vùng bệnh lý.

3.1. Mạng Nơ Ron Tích Chập CNN

Mạng nơ-ron tích chập là một trong những phương pháp phổ biến nhất trong phân đoạn hình ảnh y tế. Nó giúp nhận diện các đặc trưng quan trọng trong hình ảnh X-quang.

3.2. Hàm Mất Mát Dựa Trên Biên

Hàm mất mát dựa trên biên giúp cải thiện khả năng phân đoạn bằng cách tập trung vào các ranh giới giữa các vùng bình thường và bất thường trong hình ảnh.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Mạng Nhận Diện Trong Phân Đoạn Bệnh Lý Ngực

Mạng nhận diện nhận thức biên đã được áp dụng thành công trong nhiều nghiên cứu và thực tiễn lâm sàng. Những ứng dụng này không chỉ giúp cải thiện độ chính xác trong chẩn đoán mà còn giảm thiểu thời gian phân tích hình ảnh.

4.1. Nghiên Cứu Về Phân Đoạn Bệnh Lý Ngực

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng mạng nhận diện giúp cải thiện đáng kể độ chính xác trong phân đoạn bệnh lý ngực, từ đó hỗ trợ bác sĩ trong việc chẩn đoán.

4.2. Ứng Dụng Trong Lâm Sàng

Mạng nhận diện đã được áp dụng trong lâm sàng để hỗ trợ bác sĩ trong việc phát hiện và phân loại các bệnh lý ngực, giúp nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe.

V. Kết Luận Và Tương Lai Của Mạng Nhận Diện Trong Phân Đoạn Bệnh Lý Ngực

Mạng nhận diện nhận thức biên có tiềm năng lớn trong việc cải thiện phân đoạn bệnh lý ngực. Tương lai của công nghệ này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều tiến bộ trong lĩnh vực y tế, đặc biệt là trong chẩn đoán và điều trị bệnh.

5.1. Tiềm Năng Phát Triển

Công nghệ mạng nhận diện có thể được phát triển hơn nữa để cải thiện độ chính xác và hiệu suất trong phân đoạn bệnh lý ngực.

5.2. Hướng Nghiên Cứu Tương Lai

Nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc phát triển các mô hình học sâu mới và cải thiện quy trình thu thập dữ liệu chú thích.