论文部分内容阅读
随着医疗领域信息化水平的提高,数字化的医学病例和医学影像资源日益丰富,这些病例和影像资源中蕴藏着大量的医学知识。通过适当的知识发现方法,挖掘出其中有效的知识并用计算机和医生都能理解的方式表示出来,结合医学专家的先验知识后,应用到医学计算机辅助诊断(CAD,Computer Aided Diagnosis)系统中,有助于提高医学CAD系统的准确性和智能水平。
本文的研究内容是课题组提出的基于征象理解的交互式乳腺CAD系统的组成部分。包括东方女性乳腺X线病例数据库的构建,以及融合医学专家知识与知识发现技术,构建基于X线征象和临床信息语义描述的乳腺X线影像BI-RADS(Breast Imaging Reporting Data System)分级诊断模块。
乳腺X线病例数据库是支撑乳腺CAD系统运行的基础,其目的在于提供可靠、合理和全面的病例数据存储系统。本文通过与医学专家的大量沟通,明确影响乳腺X线影像分级诊断的各种信息因素并进行规范化和分类整理,充分考虑CAD系统运行过程中对病例信息的存取要求,利用关系数据库管理系统设计并建立了涵盖丰富信息、融合ACR-INDEX标准、结构合理的东方女性乳腺X线病例数据库。
基于X线征象和临床信息语义描述的乳腺X线影像BI-RADS分级诊断模块,其基础依据是医学知识,包括来源于医学专家、文献的知识和通过大量病例数据挖掘得到的知识。在知识的表达上,本文提出陈述性方式表达概念知识,语义网络表达诊断结构知识,而诊断规则知识则采用基于权值和可信度的产生式规则方法来表示,并设计了相应的知识推理机制,多种表达方式实现了知识的互补和融合。知识的存储即知识库采用关系数据库实现,其中产生式规则知识采用类链表方式存储,二维矩阵存储诊断结构知识。
本文最后一章应用贝叶斯网络方法实现大量病例数据的知识发现,其生成的诊断规则知识经专家审核后,存入知识库,与医学专家的先验知识进行融合。实验表明,基于融合知识库的推理实现了对乳腺X线影像更高的分级准确率。知识库满足了知识的解释性和系统的交互性,相对于传统乳腺CAD系统封闭的运行过程,该模型提高了分级诊断过程的可理解性和透明性。