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结合多尺度特征融合的扩张残差U-Net分割网络在视网膜自动分层中的应用

2021-03-05梁姗姗曾鸿为何杰张军袁进

眼科学报 2021年1期
关键词:特征提取

梁姗姗,曾鸿为,何杰,张军,袁进

(1.中山大学电子与信息工程学院,广州 510006;2.中山大学中山眼科中心,眼科学国家重点实验室,广州 510000)

视网膜是眼睛最重要的部分之一,其病变会导致视力下降甚至失明。多数视网膜病变会导致视网膜形态学改变,因此观测和分析其形态变化对临床诊断具有重要意义[1-2]。视网膜是紧贴在脉络膜内面的薄膜。它由视觉细胞构成,有感受光刺激的作用,视信息在视网膜上形成视觉神经冲动,沿视路将视信息传递到视中枢形成视觉,在头脑中建立起图像。视网膜在组织学上共分为10层:神经纤维层(nerve fiber layer,NFL)、神经节细胞层(ganglion cell layer,GCL)、内丛状层(inner plexiform layer,IPL)、内颗粒层(inner nuclear layer,INL)、外丛状层(outer plexiform layer,OPL)、外颗粒层(outer nuclear layer,ONL)、内节段髓(inner segmental medulla,ISM)、内节段椭球体(inner segment ellipsoid,ISE)、外节段(outer segment,OS)、视网膜色素上皮层(retinal pigment epithelium,RPE)[3]。视网膜形状的变化往往就表现为这十层膜结构的形态的变化。

光学相干断层扫描技术(optical coherence tomography,OCT)是近年来发展较快的一种极具发展前途的新型层析成像技术,由于其低损、高分辨率、非侵入性等特点,已被广泛应用到眼科的临床诊断中,成为继CT,MRI后又一重大技术突破[4]。在临床分析中,对视网膜OCT图像的分层处理一般采用5~9层的划分模式。视网膜积液往往预示视网膜发生了病变,如糖尿病性黄斑水肿、视网膜炎等。医生可以通过分析视网膜积液区域的分布和积液块的大小来诊疗眼底病变情况,分割视网膜中可能出现的积液区域有益于疾病诊断和治疗。传统的分割方法是靠医生或者专业人士手动分割,这种方式耗时长、主观性强。……

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