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[IEEE 2018年国际趋同技术发展趋势会议(ICCTCT) - 印度科因巴托尔(2018.3.1-2018.3.3)] 2018年国际趋同技术发展趋势会议(ICCTCT) - 处理视网膜图像以发现疾病
摘要: 人眼视网膜由数十亿感光细胞(视杆细胞和视锥细胞)及传递视觉信息的神经细胞构成,是眼球内壁后部的一层薄组织。糖尿病视网膜病变、青光眼和白内障是三类主要的视网膜疾病。目前全球正面临糖尿病视网膜病变(DR)的流行趋势,预计到2030年患者数量将从当前的1.7亿激增至3.67亿。我们提出通过提取视网膜血管来检测眼病的系统方案——人工提取视网膜血管耗时费力,自动化处理能显著提升实施效率。本研究旨在设计并实现深度卷积神经网络,通过识别渗出物存在情况,对糖尿病视网膜病变、青光眼和/或白内障进行分类诊断。
关键词: 计算机视觉、青光眼、糖尿病视网膜病变、白内障、卷积神经网络、视网膜疾病检测、CNN
更新于2025-09-04 15:30:14
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糖尿病视网膜病变和糖尿病性黄斑水肿患眼的脉络膜结构分析——一种基于光学相干断层扫描的新型影像生物标志物
摘要: 为评估不同糖尿病视网膜病变(DR)分级的糖尿病黄斑水肿(DME)患者脉络膜结构变化,采用增强深度成像谱域光学相干断层扫描(EDI SD-OCT)进行检查。本研究对82只DR合并DME眼及86只健康对照眼进行横断面分析,根据国际DR严重程度分级标准对DME眼进行DR严重度分类。通过EDI SD-OCT获取中心凹下脉络膜厚度(SFCT),并将扫描图像二值化为管腔和基质区域以计算脉络膜血管指数(CVI)。采用配对T检验比较研究组与对照组的CVI和SFCT差异,用Tukey检验分析不同DR分级间CVI和SFCT的差异,另通过相关系数和线性回归分析DR严重程度及DME类型对CVI及SFCT的影响。 结果显示:DME眼的SFCT显著高于对照组(334.47±51.81μm vs 284.53±56.45μm,p<0.001),且随DR加重呈上升趋势(虽无统计学显著性)[轻度非增殖期DR(NPDR)=304.33±40.39μm,中度NPDR=327.81±47.39μm,重度NPDR=357.72±62.65μm,增殖期DR(PDR)=334.59±47.4μm,p=0.09]。DR合并DME眼的CVI显著低于对照组(63.89±1.89 vs 67.51±2.86,p<0.001),且随DR加重显著降低(轻度NPDR=66.38±0.3,中度NPDR=65.28±0.37,重度NPDR=63.50±0.47,PDR=61.27±0.9,p<0.001)。 SFCT和CVI是受DME影响的动态参数。与CVI不同,SFCT还受水肿、高血压等眼部和全身因素影响。CVI可能是更准确的DME和DR替代标志物,可用于监测DR进展。
关键词: 脉络膜血管指数、糖尿病性黄斑水肿、中心凹下脉络膜厚度、光学相干断层扫描、糖尿病视网膜病变
更新于2025-09-04 15:30:14
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用于检测可转诊糖尿病视网膜病变和青光眼的深度学习模型可视化
摘要: 重要性 近期卷积神经网络已应用于眼科疾病领域,但临床医生难以理解这些系统生成结果的依据。因此需要一种可视化工具,使临床医生能实时理解重要暴露变量。 目的 系统性可视化两种经验证的深度学习模型(用于检测需转诊的糖尿病视网膜病变[DR]和青光眼性视神经病变[GON])的卷积神经网络。 设计、场景与参与者 GON和需转诊DR算法先前已使用第三方数据库(LabelMe)中来自中国不同临床环境、经过去标识处理的48,116张和66,790张视网膜照片(采用保留法)开发并验证。本横断面研究从GON和DR验证数据集中各选取100张真阳性照片随机样本及所有假阳性病例,所有数据收集于2017年3月至6月。原始彩色眼底图像采用自适应核可视化技术处理,通过28×28像素滑动窗口(步长3像素)裁剪为子图像生成特征图。针对各模型调整阈值尺度生成热图,突出输入图像上的局部标志区域。由一名验光师根据生成的热图将每张图像分配至预定义类别。 主要结局与指标 眼底可视化区域。 结果 在GON数据集中,100例真阳性病例中的90例(90%;95%CI 82%-95%)和22例假阳性病例中的15例(68%;95%CI 45%-86%)的热图可视化仅显示在视盘区域。在96例真阳性DR病例(96%;95%CI 90%-99%)中,需转诊DR常见病变(渗出、出血或血管异常)被识别为最重要的预后区域。46例假阳性DR病例中的39例(85%;95%CI 71%-94%),热图显示非传统眼底区域(伴或不伴视网膜静脉)的可视化。 结论与意义 这些发现表明该可视化方法能突出疾病诊断中的传统区域,证实了所研究深度学习模型的有效性。该可视化技术可能促进这些模型在临床的应用。
关键词: 可视化、卷积神经网络、深度学习、青光眼、糖尿病视网膜病变
更新于2025-09-04 15:30:14
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[IEEE 2018国际趋同技术趋势会议(ICCTCT) - 印度科因巴托尔(2018年3月1日-3月3日)] 2018年国际趋同技术趋势会议(ICCTCT) - 基于卷积神经网络的视网膜眼底图像硬性渗出物检测
摘要: 本项目的主要目标是利用卷积神经网络检测视网膜眼底图像中的渗出物。视网膜图像中的病变(如微动脉瘤、出血、硬性渗出物、软性渗出物、黄斑水肿、红色病灶和糖尿病视网膜病变)可能导致严重的视力损害。本研究提供了自动图像处理技术来诊断人眼渗出物,并讨论了用于检测视网膜图像中渗出物的各种方法。列出了多个公开数据库,并比较了SVM、KNN和CNN等不同方法的性能。糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病患者视力丧失的最主要原因。DR最主要的早期征兆是渗出物的出现,因此在早期筛查中检测这些渗出物对预防视力丧失至关重要。自动识别包括硬性渗出物(HEs)在内的视网膜病变病灶,有助于该疾病的诊断。在本研究中,从图像区域提取并筛选出一组最具区分HEs与视网膜背景的特征子集。所提出的系统采用基于阈值的图像分割方法提取特征,随后通过梯度直方图(HOG)进行分类,并使用卷积神经网络(CNN)分类器进行疾病诊断。测试使用了公开的彩色眼底图像数据库STARE,基于神经网络的分类结果显示敏感性为96%,特异性为98%,准确率为99.68%。
关键词: 出血、糖尿病视网膜病变、水肿、微动脉瘤、红色病灶、视网膜病变、渗出物
更新于2025-09-04 15:30:14
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利用频域光学相干断层扫描技术测量糖尿病视网膜病变患者黄斑区外侧脉络膜厚度
摘要: 目的:采用频域光学相干断层扫描评估糖尿病视网膜病变患者黄斑区外侧脉络膜厚度。方法:纳入87例糖尿病视网膜病变患者(87眼)及40例正常对照者(40眼)。根据糖尿病视网膜病变分级和黄斑水肿程度将患者分为3组。使用Spectralis光学相干断层扫描的增强深度成像技术测量黄斑中心凹及外侧脉络膜厚度。选取1张中心凹图像和8张周边部图像,从视网膜色素上皮外层边界至内层巩膜边界测量脉络膜厚度。结果:随着糖尿病视网膜病变严重程度增加,中心凹下脉络膜厚度逐渐变薄,但黄斑鼻侧各组间无显著差异。在黄斑上方颞侧区域观察到具有统计学意义的显著差异。结论:糖尿病视网膜病变严重程度越高,黄斑区外侧脉络膜厚度越薄,上方颞侧区域表现尤为明显。
关键词: 光学相干断层扫描、糖尿病视网膜病变、脉络膜厚度、增强深度成像
更新于2025-09-04 15:30:14
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多焦点瞳孔图检测可识别2型糖尿病患者糖尿病视网膜病变严重程度相关的视觉敏感度变化
摘要: 目的:视网膜光敏感度下降早于其他糖尿病视网膜病变体征出现,可能预示威胁视力的并发症??焖倏凸凼右凹觳饪筛ㄖ悄虿」芾?。本研究探讨多焦瞳孔记录客观视野检查(mfPOP)在区分有无糖尿病视网膜病变患者中的临床应用价值。 方法:依据糖尿病视网膜病变早期治疗研究(ETDRS)眼底摄影标准评估病变严重程度。采用三种mfPOP刺激模式,检测25例无至中度糖尿病视网膜病变成人及24例年龄匹配对照者的双眼瞳孔反应。每眼测试44个按五环飞镖盘布局排列的刺激区域(位于注视点中央30°或60°范围)。通过收缩幅度和峰值反应时间生成受试者工作特征(ROC)曲线。 结果:回归分析显示平均幅度偏差随早期视网膜病变加重而增大。无视网膜病变患者的平均延迟时间最长。最亮的广角刺激在区分无病变眼与增生前期糖尿病视网膜病变(NPDR)及健康眼时获得最高ROC曲线下面积(100±0.0%,均值±标准误)。双眼局部延迟偏差的不对称性比幅度偏差具有更高的敏感性和特异性。 结论:mfPOP检测的局部反应延迟不对称性可为糖尿病视网膜病变严重程度提供有效信息,有望作为快速无创方法用于识别功能损害——即使尚未出现NPDR病变。
关键词: 2型糖尿病、瞳孔、客观视野检查、糖尿病视网膜病变、多焦
更新于2025-09-04 15:30:14
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一个全面的竞争性内源RNA网络确定了糖尿病视网膜病变中的关键分子
摘要: 糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病严重的微血管并发症,也是糖尿病患者视力丧失的主要原因。既往研究发现长链非编码RNA(lncRNAs)和微小RNA(miRNAs)在DR发病机制中起关键作用,但lncRNA-miRNA-mRNA相互作用在DR中的作用尚不明确。本研究旨在构建竞争性内源RNA(ceRNAs)全局三重网络以确定关键分子,发现该ceRNA网络包含802个节点(121个lncRNA节点、17个miRNA节点和664个mRNA节点)及949条边。进一步功能分析表明部分分子与DR特异性相关,这些分子意外涉及视觉感知、眼睛发育及照相机式眼睛的晶状体发育。总之,本研究揭示了与DR发病机制相关的特定lncRNAs和miRNAs,或可作为DR潜在的诊断生物标志物和治疗靶点。
关键词: 长链非编码RNA、糖尿病视网膜病变、竞争性内源RNA、微小RNA
更新于2025-09-04 15:30:14