复杂性 复杂性 1099 - 0526 1076 - 2787 Hindawi 10.1155 / 2020/6613191 6613191 评论文章 机器学习技术量化的膝盖从MRI分割 https://orcid.org/0000 - 0002 - 6107 - 122 x 更多的 Sujeet 1 https://orcid.org/0000 - 0003 - 2077 - 1622 Singla 吉米 1 Abugabah 犹豫不决 2 AlZubi 艾哈迈德阿里 3 Sarfraz 沙赫扎德博士 1 计算机科学与工程学院 可爱的专业大学 Kapurthala 印度 lpu.in 2 学院的科技创新 扎耶德大学 迪拜 阿联酋 zu.ac.ae 3 计算机科学系 沙特国王大学 利雅得 沙特阿拉伯 ksu.edu.sa 2020年 7 12 2020年 2020年 26 10 2020年 16 11 2020年 27 11 2020年 7 12 2020年 2020年 版权©2020 Sujeet et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

磁共振成像(MRI)是准确和有效的解释了软、硬组织。此外,对于不同的详细诊断疾病,如膝关节类风湿性关节炎(RA)、膝关节磁共振图像的分割是一个具有挑战性和复杂的任务,广泛探索过。然而,分割的准确性和再现性方法可能需要预先提取组织先生的图片。分割的计算方法的进步依赖于组织的复杂性等几个参数,质量,采购过程。综述论文集中并简要描述了所面临的挑战从磁共振图像分割技术紧随其后的概述不同类别的细分方法。评审论文还着重于自动方法和半自动方法广泛应用与性能指标和临床试验的足够成就援助。此外,不同方法的结果与序列用于图像膝盖先生的组织和未来方面细分进行了讨论。 扎耶德大学 R18088 1。介绍<gydF4y2Ba/title> <p>关节炎是一种严重的、普遍的关节疾病,导致大量人口残疾和健康问题。这种关节炎分类逐步退化的联合组织各种各样的异常(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B1"> 1<gydF4y2Ba/xref>]近年来,是一个严重的问题。近60 -百分之七十的人年龄超过60岁患有关节炎(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B2"> 2<gydF4y2Ba/xref>,<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B3"> 3<gydF4y2Ba/xref>]。骨关节炎是关节软骨的损伤并导致损害的功能在膝盖和臀部,和早期迹象可以观察软骨含着泪水。但类风湿性关节炎是一种自身免疫性疾病,主要影响关节周围的软组织,骨头和软骨。因此,膝关节的厚度和体积评价风湿性关节炎的重要参数。<gydF4y2Ba/p> <p>可以部署到不同的成像方式估计膝关节炎的量化措施。但磁共振成像的能力提供骨与软组织的成像质量,软骨,肌腱如图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig1"> 1<gydF4y2Ba/xref>为各种疾病的诊断和治疗,是广泛利用。磁共振图像提供的信息损害和炎症的灵敏度比其他模式。磁共振图像可能包含数百片根据采样率。磁共振图像是一个有价值的工具不同疾病的治疗和研究。重要的劳动力成本,小时分析一个扫描到放射科医生,和不敏感检测关节炎的进展使治疗更加困难,昂贵,效率低下。<gydF4y2Ba/p> <fig id="fig1"> <label>图1<gydF4y2Ba/label> <p>包含和排除标准选择文件。<gydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/complexity/2020/6613191.fig.001"></graphic> </fig> <p>无论疾病正在研究中,处理体系结构包括一个步骤被称为分割提取定量措施。选择区域的分割是一个过程(AOI)感兴趣的某些特征。让<gydF4y2Baitalic> X<gydF4y2Ba/italic>,<gydF4y2Baitalic> Y<gydF4y2Ba/italic>,<gydF4y2Baitalic> Z<gydF4y2Ba/italic>是一个有限的网格<gydF4y2Baitalic> p<gydF4y2Ba/italic>,<gydF4y2Baitalic> 问<gydF4y2Ba/italic>像素与<gydF4y2Baitalic> Y<gydF4y2Ba/italic>的强度和<gydF4y2Baitalic> Z<gydF4y2Ba/italic>对象,分别。<gydF4y2Badisp-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"> <mml:mtable> <mml:mlabeledtr id="EEq1"> <mml:mtd rowspan="3"> <mml:mtext> (1)<gydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:mi> X<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> =<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfenced open="(" close=")" separators="|"> <mml:mrow> <mml:mi> x<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> =<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfenced open="(" close=")" separators="|"> <mml:mrow> <mml:mi> p<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> 问<gydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo> :<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> p<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> =<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn> 0 1<gydF4y2Ba/mml:mn> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mo> …<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> p<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> −<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn> 1<gydF4y2Ba/mml:mn> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mtext> </mml:mtext> <mml:mi> 问<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> =<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn> 0 1<gydF4y2Ba/mml:mn> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mo> …<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> 问<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> −<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn> 1<gydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mlabeledtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mi> Y<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> =<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfenced open="(" close=")" separators="|"> <mml:mrow> <mml:mn> 0 1<gydF4y2Ba/mml:mn> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mo> …<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> y<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> −<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn> 1<gydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mi> Z<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> =<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfenced open="(" close=")" separators="|"> <mml:mrow> <mml:mn> 0 1<gydF4y2Ba/mml:mn> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mo> …<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> z<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> −<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mn> 1<gydF4y2Ba/mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo> 。<gydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula></p> <p>让<gydF4y2Bainline-formula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M2"> <mml:mi> g<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> :<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> X<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> ⟶<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> Y<gydF4y2Ba/mml:mi> </mml:math> </inline-formula>和<gydF4y2Bainline-formula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M3"> <mml:mi> 米<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> :<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> X<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> ⟶<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> Z<gydF4y2Ba/mml:mi> </mml:math> </inline-formula>分别表示图像和一个区域。图像分割将图像<gydF4y2Bainline-formula> <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M4"> <mml:mi> g<gydF4y2Ba/mml:mi> </mml:math> </inline-formula>成<gydF4y2Baitalic> Z -<gydF4y2Ba/italic>连接子图象。<gydF4y2Ba/p> <p>这个细分的过程是很重要的在提供关于膝盖的信息结构和放射科医生诊断疾病的进展。然而,这是一个危险的和复杂的任务等众多原因,不规则的形状,大小和连接组织。因此,许多研究把重点放在了不同的方法来分割的进步膝关节磁共振图像(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B4"> 4<gydF4y2Ba/xref>,<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B5"> 5<gydF4y2Ba/xref>]。尽管许多研究自动和半自动的方法进行,这从磁共振图像分割是一个未来的研究的问题(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B6"> 6<gydF4y2Ba/xref>)发展的完全自动化的准确和精确的技术。因此,这个科学审查提供了一个全面的知识不同的计算方法用于磁共振图像的分割。审查也侧重于探索在分割的挑战。<gydF4y2Ba/p> <p>因此,文章选择基于标题和摘要筛查。只有原始论文发表在期刊和会议选择。书,书的章节、报告和论文被排除在选择标准。文章是用英文写的和关注风湿性关节炎疾病选择进行研究。文章除了英语和与其他疾病被排除在外。文章使用机器学习的方法。文章完全使用图像处理方法被排除在研究之外。<gydF4y2Ba/p> <p>这篇科学论文的组织结构如下:部分<xgydF4y2Baref ref-type="sec" rid="sec2"> 2<gydF4y2Ba/xref>讨论了在磁共振图像的分割所面临的挑战。部分<xgydF4y2Baref ref-type="sec" rid="sec3"> 3<gydF4y2Ba/xref>描述了各种方法之后,自动和半自动的分割方法与指标<xgydF4y2Baref ref-type="sec" rid="sec4"> 4<gydF4y2Ba/xref>。部分<xgydF4y2Baref ref-type="sec" rid="sec5"> 5<gydF4y2Ba/xref>本文包括讨论现有的工作了。部分<xgydF4y2Baref ref-type="sec" rid="sec6"> 6<gydF4y2Ba/xref>实现评论文章的结论。<gydF4y2Ba/p> </sec> <sec id="sec2"> <title>2。挑战磁共振图像的分割<gydF4y2Ba/title> <p>在最近的过去,一些努力了磁共振图像的分割与关节炎的进展。一般来说,每一个算法不同参数对图像进行计算。这些算法适合几组数据但是不提供高效的性能的措施。这是因为不同的特性与膝盖结构导致困难与磁共振图像的分割。<gydF4y2Ba/p> <sec id="sec2.1"> <title>2.1。组织结构<gydF4y2Ba/title> <p>组织结构测量的厚度。在正常人类,膝盖软骨密度约2毫米到4毫米的弯曲表面没有血管,这密度减少∼2.5%到50%的速度(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B7"> 7<gydF4y2Ba/xref>,<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B8"> 8<gydF4y2Ba/xref>每年在类风湿性关节炎。这些结构变得瘦和不规则的形状和在所有片是一个具有挑战性的任务。然而,胫骨和股骨软骨展览并发症之间的边在图表示<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig2b"> 2 (b)<gydF4y2Ba/xref>,提供可靠的措施。<gydF4y2Ba/p> <fig-group id="fig2"> <label>图2<gydF4y2Ba/label> <p>(一)不规则的软骨组织。(b)扩散胫骨和股骨骨之间的边缘。<gydF4y2Ba/p> <fig id="fig2a"> <label>(一)<gydF4y2Ba/label> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/complexity/2020/6613191.fig.002a"></graphic> </fig> <fig id="fig2b"> <label>(b)<gydF4y2Ba/label> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/complexity/2020/6613191.fig.002b"></graphic> </fig> </fig-group> </sec> <sec id="sec2.2"> <title>2.2。磁场强度<gydF4y2Ba/title> <p>信号质量的裂变的模式数量取决于磁共振图像。磁场的频率、强度1.5 T,线性增加,信噪比(信噪比)是放大在磁共振成像(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B9"> 9<gydF4y2Ba/xref>]。此外,信噪比和扫描时间之间的比例。增加扫描时间增加信噪比的值,通常会导致工件的形象。高场,即。,3 T or 7 T strength, the visual quality and segmentation process of cartilage are improved. However, in 3 T magnetic strength, the T1-weighted images appear to be different than normal, and in 7 T strength, the T2-weighted images interrupt the scanning process and deploy more artifacts in the image leading to difficulty in finding a region of interest and other features [<xref ref-type="bibr" rid="B10"> 10<gydF4y2Ba/xref>]。<gydF4y2Ba/p> </sec> <sec id="sec2.3"> <title>2.3。图像构件和属性<gydF4y2Ba/title> <p>先生成像图像总是容易不同类型的工件。这些文物在脉冲信号的形式表示,受影响的体积,和化学变化之前错误的诊断。这些工件煽动的磁场,导致不均匀组织表示。化学变化导致阴暗和亮点的边缘组织。这些工件导致误解和错误可能包括感兴趣的区域组成的工件。降低质量的边缘由于体积效应和信号强度的变化很难开发计算方法。<gydF4y2Ba/p> <p>当地组织的变化属性,展品在映像中几个问题被确定为低能见度的地区。图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig3"> 3<gydF4y2Ba/xref>说明了变化和减少边缘膝关节磁共振图像的质量。<gydF4y2Ba/p> <fig-group id="fig3"> <label>图3<gydF4y2Ba/label> <p>工件在膝关节磁共振图片:敏感性(a)和(b)工件化学(虚线箭头)和变异产生的工件(箭头)(从文献[复制<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B11"> 11<gydF4y2Ba/xref>])。<gydF4y2Ba/p> <fig id="fig3a"> <label>(一)<gydF4y2Ba/label> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/complexity/2020/6613191.fig.003a"></graphic> </fig> <fig id="fig3b"> <label>(b)<gydF4y2Ba/label> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/complexity/2020/6613191.fig.003b"></graphic> </fig> </fig-group> <p>如前所述,几个问题和挑战在分割过程中需要考虑计算效率。上述挑战不仅是讨论自动方法也为半自动和手工方法。各种分割技术进行了综述并分析了在随后的部分。<gydF4y2Ba/p> </sec> </sec> <sec id="sec3"> <title>3所示。膝盖组织分割方法<gydF4y2Ba/title> <p>膝盖的骨头是主要的和最大的骨头在人体是由风湿性关节炎疾病影响最大。软骨和骨段和特性研究是重要的这类风湿性关节炎的疾病。最近,骨头形状,提出了预测类风湿性关节炎进展(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B12"> 12<gydF4y2Ba/xref>]。这个骨分割是一个非常关键的评估作为连接软骨变性是可能的ACL重建后(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B13"> 13<gydF4y2Ba/xref>]。在类的方法中,膝盖软骨是身体或半自动地分段,感兴趣的领域(AOI)估计。有许多方法分割的骨头和软骨回顾在这一节中,如图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig4"> 4<gydF4y2Ba/xref>。<gydF4y2Ba/p> <fig id="fig4"> <label>图4<gydF4y2Ba/label> <p>本文中使用的分类法。<gydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/complexity/2020/6613191.fig.004"></graphic> </fig> <sec id="sec3.1"> <title>3.1。手册和传统的计算方法<gydF4y2Ba/title> <p>经常看到的是传统的和手动方法用于分割导致可靠的结果。在这些传统的和手动方法,组织被手动分割一片一片从磁共振图像。虽然精度、灵敏度和特异性的手动方法被认为是黄金标准和高自动和半自动技术相比,它需要由专家和耗时的努力提供了不同专业(国际米兰——或者intraobserver不一致<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B14"> 14<gydF4y2Ba/xref>]。这些手工技术几乎不用于临床试验,例如,图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig5"> 5<gydF4y2Ba/xref>代表股骨骨手动分割。<gydF4y2Ba/p> <fig id="fig5"> <label>图5<gydF4y2Ba/label> <p>手动分割股骨骨。<gydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/complexity/2020/6613191.fig.005"></graphic> </fig> <p>手动分割区域的识别策略实现医学图像的精度高。一个统计模型(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B15"> 15<gydF4y2Ba/xref>]提出了解决相关问题的膝盖图像分割。这种方法使用60图像识别的膝盖软骨的厚度与一个极端和最小密度。该方法使用公共数据集150膝盖图像(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B16"> 16<gydF4y2Ba/xref>),主要的数据由t1加权图像索引和∼∼73%和74%的股骨和胫骨段,分别。<gydF4y2Ba/p> <sec id="sec3.1.1"> <title>3.1.1。提出技术<gydF4y2Ba/title> <p>一个地区或区域的像素将邻居,和边界估计两个地区之间的差异。在本文中,我们讨论最普遍提出技术区域生长和阈值和edge-based方法(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B17"> 17<gydF4y2Ba/xref>]。的初始化和过程分割从一些种子点开始。这个过程将基于像素的强度的区域。这个过程只需要一个种子点和同质邻近像素的属性。图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig6"> 6<gydF4y2Ba/xref>代表该地区的种植方法,选择两个种子点段的组织。<gydF4y2Ba/p> <fig-group id="fig6"> <label>图6<gydF4y2Ba/label> <p>(一)初始图像和两个种子点。地区(b)的结果为一个种子点增长。(c)两个种子点区域增长的结果。<gydF4y2Ba/p> <fig id="fig6a"> <label>(一)<gydF4y2Ba/label> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/complexity/2020/6613191.fig.006a"></graphic> </fig> <fig id="fig6b"> <label>(b)<gydF4y2Ba/label> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/complexity/2020/6613191.fig.006b"></graphic> </fig> <fig id="fig6c"> <label>(c)<gydF4y2Ba/label> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/complexity/2020/6613191.fig.006c"></graphic> </fig> </fig-group> </sec> <sec id="sec3.1.2"> <title>3.1.2。阈值或灰度技术<gydF4y2Ba/title> <p>最简单和最快的方法分割阈值。该方法假定不同灰度区域。不同的部分图像与直方图强度确定。强度分为两个方面:第一部分称为前景的像素强度高于或等于阈值,第二部分称为背景像素的强度低于阈值方程所示:<gydF4y2Badisp-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M5"> <mml:mtable> <mml:mlabeledtr id="EEq2"> <mml:mtd> <mml:mtext> (2)<gydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:mi> f<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mfenced open="(" close=")" separators="|"> <mml:mrow> <mml:mi> x<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> y<gydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo> =<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfenced open="{" close="}" separators="|"> <mml:mrow> <mml:mtable> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mrow> <mml:mtext> 前景<gydF4y2Ba/mml:mtext> <mml:mi> g<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mfenced open="(" close=")" separators="|"> <mml:mrow> <mml:mi> x<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> y<gydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo> ≥<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> P<gydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:mtd> </mml:mtr> <mml:mtr> <mml:mtd> <mml:mrow> <mml:mtext> 背景<gydF4y2Ba/mml:mtext> <mml:mi> g<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mfenced open="(" close=")" separators="|"> <mml:mrow> <mml:mi> x<gydF4y2Ba/mml:mi> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> y<gydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo> <<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mi> P<gydF4y2Ba/mml:mi> </mml:mrow> </mml:mtd> </mml:mtr> </mml:mtable> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mlabeledtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula>在哪里<gydF4y2Baitalic> f<gydF4y2Ba/italic>(<gydF4y2Baitalic> x<gydF4y2Ba/italic>,<gydF4y2Baitalic> y<gydF4y2Ba/italic>)的像素强度(<gydF4y2Baitalic> x<gydF4y2Ba/italic>,<gydF4y2Baitalic> y<gydF4y2Ba/italic>)位置和<gydF4y2Baitalic> P<gydF4y2Ba/italic>是阈值。如果阈值是不合适的,那么它会导致不准确的分割结果(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B18"> 18<gydF4y2Ba/xref>]。这个阈值参数是一个问题发生在磁共振图像,使图像分割复杂。<gydF4y2Ba/p> <p>全局阈值不为某些类型的图像提供更好的结果,就像没有低对比度的图像和低像素强度的图像。对于这些类型的图像,阈值提供了一个更好的结果在某些地区的形象和失败在图像的其他部分<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B19"> 19<gydF4y2Ba/xref>]。在当地的阈值,图像划分为垂直和水平线。当地的全球阈值阈值相比,需要更多的时间。<gydF4y2Ba/p> </sec> <sec id="sec3.1.3"> <title>3.1.3。Edge-Based技术<gydF4y2Ba/title> <p>图像中的边缘或边界相关的信息。图像的发病率是已知的像素强度变化的数量,用于识别这些变化的不同地区<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B20"> 20.<gydF4y2Ba/xref>]。边界的自动分类是通过一些高过滤器,避免低强度数据(统一的数据)和保留高强度数据(边缘数据)。这些边缘提取利用复杂的方法(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B21"> 21<gydF4y2Ba/xref>]。组织似乎薄弱或打破不区分与edge-based地区的一些方法和距离信息。<gydF4y2Ba/p> </sec> <sec id="sec3.1.4"> <title>3.1.4。阿特拉斯或基于技术<gydF4y2Ba/title> <p>灰色的图像的像素是用来创建一个图,灰色指数(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B22"> 22<gydF4y2Ba/xref>]。atlas和图表是由专家设计手动分配标签的组织结构。分割过程申请从标签数据对象传输图像信息。因此,图像分割的效率依赖于图像注册和主题之间的相似之处和阿特拉斯。multiatlas方法(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B23"> 23<gydF4y2Ba/xref>,<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B24"> 24<gydF4y2Ba/xref>多个序列图)是用于收集信息的颜色,结构,材质的组织与灰色的价值观。此外,图像分割成几个多个小区域,与前景和背景区域分割。<gydF4y2Ba/p> <p>三个标签的方法,利用阿特拉斯的方法(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B25"> 25<gydF4y2Ba/xref>]因为骨头和软骨细分应用和评估在膝盖图像。本研究广泛描述不同分类器的性能,和平均Jaccard价值是股骨和胫骨骨的75.3%和75.6%。图形方法(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B26"> 26<gydF4y2Ba/xref>)提供一个主题提取与维度的权重边边界相关的属性。从的OAI数据库评估方法获得的图像与一个更好的性能参数。<gydF4y2Ba/p> </sec> </sec> <sec id="sec3.2"> <title>3.2。Fuzzy-Based方法<gydF4y2Ba/title> <p>模糊c均值方法提供了一个更好的医学图像分类。这种疾病正在根据严重程度分为四个级别(从国外引进的<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B27"> 27<gydF4y2Ba/xref>]。膝关节炎是归类为正常,最小的,怀疑,温和按KL评分的标准做法。被任命为骨关节炎的膝盖的形态学指标的调查与图像处理方法。结果强化和加强传统方法的严酷的应用程序。灰度和白平衡等组织加强与bias-filed分段修正模糊c均值(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B28"> 28<gydF4y2Ba/xref>]。水平集和模糊方法的结合集群灰质和白质的磁共振图像。<gydF4y2Ba/p> <p>图形处理单元提供快速计算的模糊方法,实现在<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B29"> 29日<gydF4y2Ba/xref>]。一个大型数据集可以处理模糊c均值与GPU加速解决计算时间约2.24倍。感兴趣的特定区域(ROI)提取,和软骨的活动轮廓noninterpolated地区估计(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B30"> 30.<gydF4y2Ba/xref>]。相同的像素分配一些类用隶属函数来检测病理变化的组织结构膝关节磁共振图像。<gydF4y2Ba/p> </sec> <sec id="sec3.3"> <title>3.3。机器学习方法<gydF4y2Ba/title> <p>在最近的过去,一个伟大的努力一直在采用机器学习实践解决分割问题[<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B31"> 31日<gydF4y2Ba/xref>]。无监督学习方法不需要培训或标签数据。图像的标签是通过利用形状的立体像素强度特性。的监督学习方法需要训练算法和学习的体素的例子。支持向量机的多组图像(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B32"> 32<gydF4y2Ba/xref>)用于评价膝关节软骨有更好的灵敏度。36个不同维度特征选择和尝试与76%的AUC 4种不同的分类器。隐藏的生物医学信息分析显然对关节炎的进展。<gydF4y2Ba/p> <p>皮层下分割方法用于构造图(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B33"> 33<gydF4y2Ba/xref>]。可靠的结构和自动分割的磁共振图像形状分析和体积的研究更重要。随机森林分类器是用于分配图中每个节点的成本和评估骰子指数和核措施。基于事例的方法策略<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B34"> 34<gydF4y2Ba/xref>]显示成功分割为软骨。软骨是导致假阳性值从背景中分割出来。此外,这项研究是修改和提出了支持向量机(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B35"> 35<gydF4y2Ba/xref>]。支持向量机的主要困难是数据的分布和独立实例。将上下文数据,如强度和结构信息,毫升的方法构建特征向量(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B36"> 36<gydF4y2Ba/xref>同时使用多个图像。方法利用软骨的t1影像分割问题multicontrast和沉积脂肪和水分梯度。基于模式识别的方法(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B32"> 32<gydF4y2Ba/xref>梯度数据的膝盖软骨段报告平均骰子值为0.76。<gydF4y2Ba/p> </sec> <sec id="sec3.4"> <title>3.4。深度学习的方法<gydF4y2Ba/title> <p>形状的先验知识分析使用卷积神经网络(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B37"> 37<gydF4y2Ba/xref>提出了有关SSM。验证方法使用40和50名受试者评估的膝盖图像。立体像素精度估计89%的手工调整,开发方法之间的相关性和地面真理了。自动分割是基于CNN的方法<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B38"> 38<gydF4y2Ba/xref>]。这种方法适用于体积结构图像和手动段磁共振图像。图像的自动分割取得更好成果骰子相似性得分是0.95和0.95股骨组织的精度。<gydF4y2Ba/p> <p>上下文约束神经网络结合水平集演化[<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B39"> 39<gydF4y2Ba/xref>)是用于膝关节磁共振图像的分割。膝盖髌骨t2加权图像的运动应该是正常的,所以跟踪和分段股骨髌骨是必需的。膝盖t1加权磁共振图像的性能在ASD和RMSD估计与卷积网络提出了(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B40"> 40<gydF4y2Ba/xref>]。深度学习的方法有一些有前途的问题,如高依赖训练数据的质量和数量,往往overfit数据(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B41"> 41<gydF4y2Ba/xref>]。<gydF4y2Ba/p> <p>三维可变形的方法介绍(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B42"> 42<gydF4y2Ba/xref>)使用CNN与3 d单纯形变形建模。方法执行pixelwise多级分类,一直在测试公众膝盖图像数据集。这种方法提供了最先进的性能优越的精度和分割错误的小海湾。一个扩展版的方法提出了(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B43"> 43<gydF4y2Ba/xref>对软骨病变检测的分割。t2加权快速旋转回声的磁共振图像与CNN使用175例。中华民国,<gydF4y2Baitalic> k<gydF4y2Ba/italic>统计数据被用于分析的性能和intraobserver检测软骨病变。介绍了膝盖软骨的容量评估(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B44"> 44<gydF4y2Ba/xref>]。骰子分数和小海湾估计使用CNN的方法对不同的体系结构。<gydF4y2Ba/p> </sec> </sec> <sec id="sec4"> <title>4所示。分割方法的性能<gydF4y2Ba/title> <p>大部分的研究涉及分割的软骨被估计的性能评价参数对地面真理。这地面真理是被专家准备使用手动提取方法。估计的效率进步的方法来评估软骨边界,不同的指标如敏感性,特异性,可靠性、骰子相似系数(DSC),精度和效率被认为从[<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B6"> 6<gydF4y2Ba/xref>,<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B45"> 45<gydF4y2Ba/xref>,<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B46"> 46<gydF4y2Ba/xref>]。基于地面真理和发展方法,敏感性,特异性,DSC,精度测量使用方程(<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq3"> 3<gydF4y2Ba/xref>)- (<xgydF4y2Baref ref-type="disp-formula" rid="EEq6"> 6<gydF4y2Ba/xref>),分别为:<gydF4y2Badisp-formula> <mml:math display="block" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M6"> <mml:mtable> <mml:mlabeledtr id="EEq3"> <mml:mtd> <mml:mtext> (3)<gydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:mtext> 灵敏度<gydF4y2Ba/mml:mtext> <mml:mo> =<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mtext> TP<gydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> TP<gydF4y2Ba/mml:mtext> <mml:mo> +<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mtext> FN<gydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mlabeledtr> <mml:mlabeledtr id="EEq4"> <mml:mtd> <mml:mtext> (4)<gydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:mtext> 特异性<gydF4y2Ba/mml:mtext> <mml:mo> =<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mtext> TN<gydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> TN<gydF4y2Ba/mml:mtext> <mml:mo> +<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mtext> 《外交政策》<gydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mlabeledtr> <mml:mlabeledtr id="EEq5"> <mml:mtd> <mml:mtext> (5)<gydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:mtext> DSC<gydF4y2Ba/mml:mtext> <mml:mo> =<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mn> 2<gydF4y2Ba/mml:mn> <mml:mtext> TP<gydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mfenced open="(" close=")" separators="|"> <mml:mrow> <mml:mfenced open="(" close=")" separators="|"> <mml:mrow> <mml:mtext> TP<gydF4y2Ba/mml:mtext> <mml:mo> +<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mtext> 《外交政策》<gydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo> +<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfenced open="(" close=")" separators="|"> <mml:mrow> <mml:mtext> FN<gydF4y2Ba/mml:mtext> <mml:mo> +<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mtext> TP<gydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mlabeledtr> <mml:mlabeledtr id="EEq6"> <mml:mtd> <mml:mtext> (6)<gydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mtd> <mml:mtd> <mml:mtext> 精度<gydF4y2Ba/mml:mtext> <mml:mo> =<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mtext> TP<gydF4y2Ba/mml:mtext> <mml:mo> +<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mtext> TN<gydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mtext> TP<gydF4y2Ba/mml:mtext> <mml:mo> +<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mtext> TN<gydF4y2Ba/mml:mtext> <mml:mo> +<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mtext> 《外交政策》<gydF4y2Ba/mml:mtext> <mml:mo> +<gydF4y2Ba/mml:mo> <mml:mtext> FN<gydF4y2Ba/mml:mtext> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo> ,<gydF4y2Ba/mml:mo> </mml:mtd> </mml:mlabeledtr> </mml:mtable> </mml:math> </disp-formula>TP是真阳性,即。,area correctly labelled as cartilage area, TN is true negative, i.e., area correctly labelled as noncartilage area, FP is false positive, i.e., area incorrectly labelled as cartilage area, and FN is false negative, i.e., area incorrectly labelled as noncartilage area. These parameters are estimated with base values over the segmented areas.</p> <p>灵敏度的参数是真阳性的比率和措施近似100%准确的分类软骨地区地面真理和发展的方法。在这个参数,小假阴性的总量代表高灵敏度。特异性参数提供了真正的底片的比例,适当地通过比较分析确定。敏感性和特异性的综合效应反映了发达的最佳效率的方法。正确度是衡量代表地面真理同意开发的方法。它显示有多少正确分类软骨地区包括和noncartilage地区被排除在外。其他性能参数也被许多研究人员。<gydF4y2Ba/p> <sec id="sec4.1"> <title>4.1。自动分割方法<gydF4y2Ba/title> <p>从磁共振图像自动分割被广泛研究取得了风湿性关节炎,这使得过程,需要完成快速、一致的。研究提供了更复杂的方法来分割图像和走向一个完全自动的过程。一旦组织被分割,量化或可测量的分析进行估算体积,密度和结构的组织。大多数的自动化技术,是基于体素的安排需要大量的训练数据集。最常用的机器学习方法是再邻居应用多元分类器。<gydF4y2Ba/p> <p>几项研究已经讨论了利用体素分类组织。尽管这些体素的方法可以部分的磁共振图像,所需的数据是主要的问题。这种方法的主要限制是一个新的数据集的生成。不同的研究人员所使用的自动方法中演示了不同指标表<xgydF4y2Baref ref-type="table" rid="tab1"> 1<gydF4y2Ba/xref>。表中所讨论的所有方法都利用强度或像素计算。一般来说,图像分割等参数可以通过使用大量的边缘,地区,集群和图像强度。基于阈值的分割方法是有限的(a)等组织属性不同强度的软骨,(b)低信号强度,(c)低能见度的组织。这些技术仍处于研究的发展,很多已经被发现。当前发展领域的细分已经针对多个脉冲序列磁共振图像。<gydF4y2Ba/p> <table-wrap id="tab1"> <label>表1<gydF4y2Ba/label> <p>自动分割方法。<gydF4y2Ba/p> <table> <thead> <tr> <th align="left">研究<gydF4y2Ba/th> <th align="center">先生的样品<gydF4y2Ba/th> <th align="center">数量的科目<gydF4y2Ba/th> <th align="center">方法<gydF4y2Ba/th> <th align="center">节能措施<gydF4y2Ba/th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B47"> 47<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">3 d密不可分<gydF4y2Ba/td> <td align="center">33个科目<gydF4y2Ba/td> <td align="center">区域生长和种子的选择<gydF4y2Ba/td> <td align="center">DSC 82.8%、83.1%、72.6%,股骨、胫骨和髌骨<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B15"> 15<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">t1加权3 d密不可分<gydF4y2Ba/td> <td align="center">20个项目<gydF4y2Ba/td> <td align="center">选择和耦合的软骨分割<gydF4y2Ba/td> <td align="center">DSC 0.80<gydF4y2Babreak></break>灵敏度90.0<gydF4y2Babreak></break>特异性99.8<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B48"> 48<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">3 d密不可分<gydF4y2Ba/td> <td align="center">20个项目<gydF4y2Ba/td> <td align="center">空间模糊C-mean<gydF4y2Ba/td> <td align="center">DSC的股骨、胫骨和髌骨是87.1,81.1,和84.8,分别<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B37"> 37<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">一部分<gydF4y2Ba/td> <td align="center">50个主题<gydF4y2Ba/td> <td align="center">统计形状模型<gydF4y2Ba/td> <td align="center">精度74±5<gydF4y2Babreak></break>DSC 86.1%<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B49"> 49<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">二维扫描<gydF4y2Ba/td> <td align="center">100例<gydF4y2Ba/td> <td align="center">沃克随机算法<gydF4y2Ba/td> <td align="center">DSC 0.8758<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B50"> 50<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">一部分<gydF4y2Ba/td> <td align="center">8个科目<gydF4y2Ba/td> <td align="center">DRLSE算法<gydF4y2Ba/td> <td align="center">DSC 90.28<gydF4y2Babreak></break>灵敏度91.14<gydF4y2Babreak></break>特异性99.12<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B35"> 35<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">3 d密不可分<gydF4y2Ba/td> <td align="center">10个科目<gydF4y2Ba/td> <td align="center">再<gydF4y2Ba/td> <td align="center">灵敏度84.2<gydF4y2Babreak></break>特异性99.9<gydF4y2Babreak></break>骰子体积0.81<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B34"> 34<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">三维图像<gydF4y2Ba/td> <td align="center">139例<gydF4y2Ba/td> <td align="center">立体像素分类<gydF4y2Ba/td> <td align="center">DSC 0.80±0.04<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B51"> 51<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">一部分<gydF4y2Ba/td> <td align="center">13个主题<gydF4y2Ba/td> <td align="center">分层分类器和随机森林<gydF4y2Ba/td> <td align="center">表面定位错误股骨胫骨0.03±0.19 0.10±0.17<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B52"> 52<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">3 d SPGR t1和t2加权GRE<gydF4y2Ba/td> <td align="center">9个科目<gydF4y2Ba/td> <td align="center">Three-label分割<gydF4y2Ba/td> <td align="center">骰子中值系数股骨胫骨0.935和0.938<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B53"> 53<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">3 d SPGR<gydF4y2Ba/td> <td align="center">155例<gydF4y2Ba/td> <td align="center">纵向分割三个标签<gydF4y2Ba/td> <td align="center">股骨DSC 75%<gydF4y2Babreak></break>灵敏度78%<gydF4y2Babreak></break>特异性99.9%<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B54"> 54<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">矢状密不可分<gydF4y2Ba/td> <td align="center">88例<gydF4y2Ba/td> <td align="center">卷积神经网络<gydF4y2Ba/td> <td align="center">DSC 83.8%<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B55"> 55<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">一部分<gydF4y2Ba/td> <td align="center">40个科目<gydF4y2Ba/td> <td align="center">活动外观模型(统计模型)<gydF4y2Ba/td> <td align="center">RMSE 1.49股骨,胫骨1.21<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B56"> 56<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">血栓谢霆锋<gydF4y2Ba/td> <td align="center">14个科目<gydF4y2Ba/td> <td align="center">Distance-weighted方向梯度<gydF4y2Ba/td> <td align="center">强度水平,2∼4<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B57"> 57<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">t1加权<gydF4y2Ba/td> <td align="center">30名学生<gydF4y2Ba/td> <td align="center">Multiatlas分割约束图<gydF4y2Ba/td> <td align="center">股骨表面平均0.36毫米的距离<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B58"> 58<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">2 d ASM<gydF4y2Ba/td> <td align="center">140例<gydF4y2Ba/td> <td align="center">刚性multiatlas登记<gydF4y2Ba/td> <td align="center">骰子体积股骨胫骨0.8和0.87<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B59"> 59<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">t1加权SPGR<gydF4y2Ba/td> <td align="center">20个项目<gydF4y2Ba/td> <td align="center">统计方法<gydF4y2Ba/td> <td align="center">0.852 DSC 0.871股骨,胫骨和髌骨0.645。0.949灵敏度0.947股骨,胫骨和髌骨0.909。0.993 0.988特异性的股骨,胫骨和髌骨0.996。<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B60"> 60<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">t1加权FS<gydF4y2Ba/td> <td align="center">14个科目<gydF4y2Ba/td> <td align="center">统计方法的验证<gydF4y2Ba/td> <td align="center">半月板DSC 0.75、0.72灵敏度和特异性1.00<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B61"> 61年<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">t1加权<gydF4y2Ba/td> <td align="center">100例<gydF4y2Ba/td> <td align="center">与min-cut粗到细的方法<gydF4y2Ba/td> <td align="center">0.968 0.947 DSC的股骨,胫骨<gydF4y2Ba/td> </tr> </tbody> </table> </table-wrap> <p>自动段组织的磁共振图像,连续的方法进行自动分割,提取使用事例的概率分类器。统计形状和模型更精确的分割方法。然而,利用这些方法的灵敏度有一些局限性,由于初始化(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B62"> 62年<gydF4y2Ba/xref>]。<gydF4y2Ba/p> </sec> <sec id="sec4.2"> <title>4.2。半自动分割方法<gydF4y2Ba/title> <p>这种方法需要在分割过程中最小的用户干预。这些方法被认为是减少所需的努力手动分割。这些方法需要人工交互完成一些任务的模式识别和图像处理。半自动的方法使用的一些方法如蛇轮廓,梯度向量,分水岭,图搜索,和区域增长分割。如表中所描绘的一样<xgydF4y2Baref ref-type="table" rid="tab2"> 2<gydF4y2Ba/xref>方法,用于半自动分割导致了巨大的成功在提取软、硬组织的特性。重复的平均滤波器用于复制的高斯函数由模糊变清晰的过程。dehaze图像通过使用超像素分割技术(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B72"> 72年<gydF4y2Ba/xref>),强度是总结和传输地图估计。该方法保留了实时图像的纹理和边缘等特性。<gydF4y2Ba/p> <table-wrap id="tab2"> <label>表2<gydF4y2Ba/label> <p>半自动的分割方法。<gydF4y2Ba/p> <table> <thead> <tr> <th align="left">研究<gydF4y2Ba/th> <th align="center">先生的样品<gydF4y2Ba/th> <th align="center">数量的科目<gydF4y2Ba/th> <th align="center">方法<gydF4y2Ba/th> <th align="center">节能措施<gydF4y2Ba/th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B63"> 63年<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">血栓SPAIR<gydF4y2Ba/td> <td align="center">12个主题<gydF4y2Ba/td> <td align="center">随机森林<gydF4y2Ba/td> <td align="center">股骨DSC 94.9%<gydF4y2Babreak></break>胫骨DSC 92.5%<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B27"> 27<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">t1加权轴向<gydF4y2Ba/td> <td align="center">103例<gydF4y2Ba/td> <td align="center">支持向量机<gydF4y2Ba/td> <td align="center">准确率72%<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B58"> 58<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">CCBR<gydF4y2Ba/td> <td align="center">159例<gydF4y2Ba/td> <td align="center">逻辑器件的方法<gydF4y2Ba/td> <td align="center">骰子体积0.82<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B64"> 64年<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">3 d SGPR<gydF4y2Ba/td> <td align="center">4个科目<gydF4y2Ba/td> <td align="center">区域增长<gydF4y2Ba/td> <td align="center">误差−6.53%<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B65"> 65年<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">t1加权图像<gydF4y2Ba/td> <td align="center">5个科目<gydF4y2Ba/td> <td align="center">主动形状模型<gydF4y2Ba/td> <td align="center">平均误差−0.57<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B66"> 66年<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">Flash 3 d<gydF4y2Ba/td> <td align="center">15个主题<gydF4y2Ba/td> <td align="center">b样条手工调整<gydF4y2Ba/td> <td align="center">Interobserver 3.3到13.6<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B45"> 45<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">3 dmr<gydF4y2Ba/td> <td align="center">20个项目<gydF4y2Ba/td> <td align="center">活动轮廓<gydF4y2Ba/td> <td align="center">厚度0.996和0.998股骨和胫骨<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B4"> 4<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">SPGR<gydF4y2Ba/td> <td align="center">7个主题<gydF4y2Ba/td> <td align="center">分水岭变换<gydF4y2Ba/td> <td align="center">DSC 89.5%<gydF4y2Babreak></break>灵敏度90%<gydF4y2Babreak></break>特异性99.9%<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B23"> 23<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">3 d密不可分<gydF4y2Ba/td> <td align="center">320片<gydF4y2Ba/td> <td align="center">Graph-cut算法<gydF4y2Ba/td> <td align="center">DSC 94.3%<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B67"> 67年<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">Flash GRE考试<gydF4y2Ba/td> <td align="center">50个主题<gydF4y2Ba/td> <td align="center">k - means手工调整<gydF4y2Ba/td> <td align="center">DSC 0.77和0.80<gydF4y2Babreak></break>灵敏度83.1和85.3<gydF4y2Babreak></break>股骨和胫骨骨特异性99.9和099.9,分别<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B68"> 68年<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">一部分<gydF4y2Ba/td> <td align="center">17个学科<gydF4y2Ba/td> <td align="center">支持向量机<gydF4y2Ba/td> <td align="center">股骨胫骨DSC髌骨0.82,0.83,0.86<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B23"> 23<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">3 t先生的图片<gydF4y2Ba/td> <td align="center">10个科目<gydF4y2Ba/td> <td align="center">Graph-cut方法<gydF4y2Ba/td> <td align="center">DSC 0.943<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B13"> 13<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">3 d密不可分<gydF4y2Ba/td> <td align="center">12个主题<gydF4y2Ba/td> <td align="center">活动轮廓模型<gydF4y2Ba/td> <td align="center">均方根0.8%到1.3%<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B69"> 69年<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">3 d密不可分<gydF4y2Ba/td> <td align="center">10个科目<gydF4y2Ba/td> <td align="center">网格变形方法<gydF4y2Ba/td> <td align="center">意味着年代。0.40 0.87 D的股骨,胫骨和髌骨0.53<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B70"> 70年<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">t1加权<gydF4y2Ba/td> <td align="center">15个主题<gydF4y2Ba/td> <td align="center">分水岭方法<gydF4y2Ba/td> <td align="center">胫骨软骨体积3.3毫米<gydF4y2Ba/td> </tr> </tbody> </table> </table-wrap> <p>半自动的方法需要较少的计算时间和提供了一个准确的研究结果与手工技术相比,但是包括人际互动,观众不需要执行。图<xgydF4y2Baref ref-type="fig" rid="fig7"> 7<gydF4y2Ba/xref>代表了股骨和胫骨组织分割使用atlas-based矢状和轴向图像的方法。(讨论的方法<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B14"> 14<gydF4y2Ba/xref>)提供了一个具有一组功能丰富的multicontrast图像的特性给出了使用支持向量机分类器技术。此外,除了地方特色,全球功能也包含在股骨和胫骨骨的解剖方向。SVM是扩展,新的SVM-DRF包括独立像素估计将相邻的像素之间的空间相关性。<gydF4y2Ba/p> <fig id="fig7"> <label>图7<gydF4y2Ba/label> <p>第一行:细分膝盖的骨头(左:原始图像,中间:自动分割,和正确的:分段骨)。第二行(左:原始图像,中间:自动分割,和正确的:软骨分段)(从文献[复制<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B25"> 25<gydF4y2Ba/xref>])。<gydF4y2Ba/p> <graphic xlink:href="//www.newsama.com/downloads/journals/complexity/2020/6613191.fig.007"></graphic> </fig> </sec> </sec> <sec id="sec5"> <title>5。讨论<gydF4y2Ba/title> <p>评估组织的关键阶段是评估类风湿性关节炎的进展。分割过程不仅需要治疗,也用于定量参数估计。这已经成为一个需要由于复杂的变化与不同组织在膝关节磁共振图像。上面讨论的分割技术是大致分为传统或手动,机器学习方法,深度学习的方法,自动的方法,和半自动的方法。手动分割是一项乏味的工作,结果可变性在相同的图像数据集内的专业人士。半自动分割是一个更复杂的任务相比,手动分割,但同样的变化的手动分割。密度测量的intraobserver再现性在几个方面的软骨<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B73"> 73年<gydF4y2Ba/xref>]。讨论了技术包括如地区增长,活动轮廓,graph-cut。所有这些技术都需要人工干预少,提供更好的敏感性,特异性,骰子相似性分数。战胜国米的缺点——或者intraobserver,许多研究者提出了自动分割方法进行了讨论和综述部分<xgydF4y2Baref ref-type="sec" rid="sec4"> 4<gydF4y2Ba/xref>。<gydF4y2Ba/p> <p>表<xgydF4y2Baref ref-type="table" rid="tab3"> 3<gydF4y2Ba/xref>提供了一个比较分析的其他文章和这篇文章。本文给出了一个详细了解选择的所有特性与类风湿性关节炎有关。在表<xgydF4y2Baref ref-type="table" rid="tab3"> 3<gydF4y2Ba/xref>本文选择滑液和半月板,是类风湿性关节炎的主要来源。使用磁共振图像和机器学习方法是关键参数选择评论文章。本文概述不同的技术用于组织的分割与解决磁共振图像的主要挑战。可用的技术需要更多时间计算整个膝关节磁共振图像的分割。上面讨论的一些自动和半自动的方法的主要优点和缺点突出显示。然而,数据的增长速度和增加率的计算能力使机器学习和深度学习方法最有前途的未来应用程序涉及物联网应用程序(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B79"> 79年<gydF4y2Ba/xref>- - - - - -<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B83"> 83年<gydF4y2Ba/xref>]。<gydF4y2Ba/p> <table-wrap id="tab3"> <label>表3<gydF4y2Ba/label> <p>比较分析与其他发表评论文章。<gydF4y2Ba/p> <table> <thead> <tr> <th align="left" rowspan="2">文章<gydF4y2Ba/th> <th align="center">数据类型是<gydF4y2Ba/th> <th align="center">疾病被认为是<gydF4y2Ba/th> <th align="center" colspan="5">分类和总结现有的工作<gydF4y2Ba/th> </tr> <tr> <th align="center">磁共振成像<gydF4y2Ba/th> <th align="center">机器学习<gydF4y2Ba/th> <th align="center">软骨<gydF4y2Ba/th> <th align="center">弯月面<gydF4y2Ba/th> <th align="center">韧带和病变<gydF4y2Ba/th> <th align="center">髌骨、胫骨和股骨骨<gydF4y2Ba/th> <th align="center">滑液<gydF4y2Ba/th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B74"> 74年<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B75"> 75年<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B76"> 76年<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B77"> 77年<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> </tr> <tr> <td align="left">(<xgydF4y2Baref ref-type="bibr" rid="B78"> 78年<gydF4y2Ba/xref>]<gydF4y2Ba/td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center">X<gydF4y2Ba/td> </tr> <tr> <td align="left">这篇文章<gydF4y2Ba/td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> <td align="center"> <bold> √<gydF4y2Ba/bold></td> </tr> </tbody> </table> </table-wrap> </sec> <sec id="sec6"> <title>6。结论<gydF4y2Ba/title> <p>这系统回顾接近磁共振成像的关键参数的类风湿性关节炎。我们研究的自然选择敏感性,特异性,骰子相似性指数近似的成像结果。然而,从我们的研究的结果,更频繁的参数类风湿性关节炎等疾病滑液的体积,半月板体积,不同结构的胫骨,股骨,韧带的眼泪。不同的分割技术被认为是为审查自己的优点和缺点,可能会增加一种新的混合方法的生产力。<gydF4y2Ba/p> <p>我们未来的工作包括选择更多的参数直接关系到风湿性关节炎。滑液和胆囊病变越被认为比软骨和其他骨骼组织特性。这些考虑特性可能在未来用于有针对性的治疗,在那些最需要类风湿性关节炎的诊断。<gydF4y2Ba/p> </sec> <back> <sec sec-type="COI-statement"> <title>的利益冲突<gydF4y2Ba/title> <p>作者宣称没有利益冲突。<gydF4y2Ba/p> </sec> <ack> <title>确认<gydF4y2Ba/title> <p>这项工作的部分支持由扎耶德大学办公室批准号下的研究R18088。<gydF4y2Ba/p> </ack> <ref-list> <ref id="B1" content-type="article"> <label>1<gydF4y2Ba/label> <element-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> 卡斯塔涅达<gydF4y2Ba/surname> <given-names> 年代。<gydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> Roman-Blas<gydF4y2Ba/surname> <given-names> j . A。<gydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> 宽广的<gydF4y2Ba/surname> <given-names> R。<gydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> Herrero-Beaumont<gydF4y2Ba/surname> <given-names> G。<gydF4y2Ba/given-names> </name> </person-group> <article-title> 软骨下骨作为骨关节炎治疗的重要目标<gydF4y2Ba/article-title> <source> <italic> 生化药理学<gydF4y2Ba/italic> <year> 2012年<gydF4y2Ba/year> <volume> 83年<gydF4y2Ba/volume> <issue> 3<gydF4y2Ba/issue> <fpage> 315年<gydF4y2Ba/fpage> <lpage> 323年<gydF4y2Ba/lpage> <pub-id pub-id-type="doi"> 10.1016 / j.bcp.2011.09.018<gydF4y2Ba/pub-id> <pub-id pub-id-type="other"> 2 - s2.0 - 84455202518<gydF4y2Ba/pub-id> </element-citation> </ref> <ref id="B2" content-type="article"> <label>2<gydF4y2Ba/label> <element-citation publication-type="journal"> <person-group person-group-type="author"> <name> <surname> Lubar<gydF4y2Ba/surname> <given-names> D。<gydF4y2Ba/given-names> </name> <name> <surname> 白色的<gydF4y2Ba/surname> <given-names> p . 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