基于深度学习构建大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌的快速诊断模型
2021-07-02赖丽莎邓任堂张露揭育帮丘文峰徐军发付文金广东医科大学检验医学研究所生物医学工程学院广东东莞53808广东医科大学附属厚街医院检验科广东东莞53945
赖丽莎,邓任堂,张露,揭育帮,丘文峰,徐军发,付文金(1.广东医科大学 a.检验医学研究所,b.生物医学工程学院,广东东莞 53808;.广东医科大学附属厚街医院检验科,广东东莞 53945)
泌尿系感染(urinary tract infection,UTI)是泌尿系受到细菌侵袭而出现的炎症,严重影响患者的生活质量,一旦扩散,将造成全身性感染[1]。目前,明确UTI病原菌的金标准是进行尿培养[2]。然而,尿培养所需时间长,可能耽误感染患者的及时治疗。因此,寻找一种快速可靠且易于分辨UTI病原菌的方法迫在眉睫。
随着人工智能技术的推广,深度学习越来越普遍应用于医学[3-5]。深度学习是机器学习的分支,是一种以人工神经网络为计算架构,对数据进行表征学习的方法。卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)作为深度学习最有效的神经网络方法,已在医学显微图像分类中有较多应用,例如:细菌性阴道病图像分类[6],糖尿病眼底视网膜病变图像分型[7],乳腺活检样本组织学切片中的癌症标志物检测[8-9],血细胞形态识别[10-12]等。然而将深度学习技术与UTI革兰染色图像分析相结合,判断中段尿沉渣中的病原菌,鲜有研究。本研究通过构建快速诊断模型EKNet,对引起UTI常见的革兰阴性杆菌大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌[13]进行分类,以实现对UTI病原菌的快速诊断。
1 资料与方法
1.1一般资料 选取2020年5月至12月在广东医科大学附属厚街医院确诊UTI(未用抗菌药物)病原菌为大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌患者的中段尿标本,其中大肠埃希菌368例,肺炎克雷伯菌292例,采用ARIS 2X微生物系统鉴定病原菌。……
