图像去噪算法下的多普勒超声在阿司匹林联合低分子肝素治疗胎儿生长受限中的应用

摘要

客观的本研究探讨了图像去噪算法结合多普勒超声成像评价阿司匹林联合低分子肝素（LMWH）治疗胎儿生长受限（FGR）的临床应用价值。方法．本研究构建了具有本地像素分组（LPG-PCA）去噪算法的主成分分析（PCA）的两阶段图像去噪。八十福尔孕妇涉及该研究，并根据不同的治疗计划卷入实验组（阿司匹林肠溶涂层片+ LMWH钙注射液）和对照组（LMWH钙注射液），每种情况下40例团体。所有患者均用多普勒超声成像进行。在两组处理之前和之后进行记录和比较血流参数（BFP），包括功率指数（PI），抗性指数（RI），高收缩血流速度，高舒张血流速度（D），S / D值和峰收缩速度（PSV）。此外，比较了两组的中脑动脉（MCA）BFP（MCA）BFP，脑胎盘率（CPR），羊水液指数（AFI）和围产期结果（PO）。结果．A组治疗总有效率(87.5%)明显高于B组(62.5%)，差异有统计学意义(P< 0.05)。A组的PI(0.72±0.19)、RI(0.57±0.17)、S/D(2.26±0.43)显著低于B组(分别为0.92±0.21、0.75±0.14、2.64±0.45)(p < 0.05)。P< 0.05), AFI较高(13.71±2.2厘米和11.38±2.16厘米)(P < 0.05). 阿普加分数（9.17 ± 重量(3.57), ± 1.08）和胎龄（38.85 ± A组的2.50）均高于B组，后者为7.33 ± 0.25, 2.61 ± 1.13和36.18 ± 分别为2.25(P < 此外，胎儿双壁直径（2.4 ± 0.9 股骨直径（2.2毫米） ± 0.6 头围（1.2毫米） ± 0.4 腹围（1.3毫米） ± 0.7 子宫高度（0.8毫米） ± 0.3 A组（mm）明显优于B组（1.8） ± 0.4 嗯，1.7 ± 0.5 嗯，0.8 ± 0.2 嗯,0.9 ± 0.4 毫米和0.4 ± 0.6 mm，分别显示统计上可观察到的差异(P< 0.05)。结论．基于多普勒超声图像去噪算法能准确评价阿司匹林联合低分子肝素改善FGR的效果，具有较好的应用价值。

1.导言

胎儿生长受限(FGR)被定义为一个孩子的胎儿无法实现其预期的增长潜力和小胎龄(出生体重小于10百分比低于同龄的重量),也是一个相对妇产科常见疾病(1.]。除影响胎儿的生长发育外，它还可能导致早产、脑瘫、胎儿窒息甚至死亡等并发症[2.］.研究发现FGR孕妇血液处于高凝状态[3.,4.]，因此改善孕妇高凝状态和胎盘血灌注是治疗FGR的关键[5.］.因此，及时有效地治疗FGR是改善围产期婴儿预后的关键。低分子量肝素（LMWH）对FGR的治疗具有一定的效果。它对改善子宫胎盘血液循环，降低血液粘度以及增强胎盘血液供应产生影响[6.,7.，但单药治疗仍然不够。阿司匹林是一种常见的解热镇痛药。最初用于解热镇痛，现在主要用作抗血小板聚集药物，预防心脑血管疾病。相关研究发现阿司匹林可改善胎盘功能，提高临床妊娠率，降低复发性流产发生率[8.］.

FGR的临床检查方法主要有病史采集、体格检查、多普勒超声、羊膜穿刺术、染色体检查等。其中，收集病史和体检是为了寻找FGR相关疾病，间接评估FGR的发生。羊膜穿刺术可以进行特异性羊膜病毒DNA检测，以确定胎儿是否有宫内生长受限。当FRG早发且分布均匀(妊娠中期)、严重(胎儿体重低于第3百分位)或伴有羊水过多时，可以进行染色体检查。采取对孕妇和胎儿最有利的治疗方案，需要在全面详细的超声检查的基础上。目前临床上最常用的是彩色多普勒超声，它是一种适合对身体各个部位进行检查和诊断的医疗设备，尤其是腹部、产科、妇科。它是指,在二维超声心动图定位的情况下,利用多普勒原理和一系列的电子技术显示血流声谱图的实时在体内,它有noninvasiveness和高灵敏度的优点9]。它在评估胎儿在子宫内的生长状况和检测血流动力学方面起着重要作用。然而，在彩色多普勒成像过程中，图像中经常随机出现一些白点或黑点，这可能是由于图像信号干扰引起的噪声，降低了图像的信噪比，降低了图像质量d导致伪影[10，从而获取错误信息，给临床工作增加了不必要的负担。因此，有必要对多普勒超声图像进行有效去噪。

主成分分析（PCA）是一种通过正交变换将可能相关变量转换为线性不相关变量的统计方法。转换的变量是主组件。K. Pearson是第一个引入的非谐波变量，其通过H. Hotelling的随机载体广泛化。在二十一世纪初，研究人员将PCA应用于图像去噪，这比传统方法更有效，更简单[11］.但也存在噪声残留等问题，因此有学者对PCA方法进行了升级。此时，提出了局部像素分组主成分分析(LPG-PCA)两阶段图像去噪方法，既能很好地处理残留噪声，提高信噪比，又能最大限度地保留图像数据信息。

本研究在基于LPG-PCA图像去噪算法的彩色多普勒超声评价下，探讨阿司匹林联合LMWH对80例FGR孕妇的治疗效果，以分析其对FGR临床疗效的影响。

2.研究方法

2.1.研究对象

选择2019年3月至2020年8月入院接受疾病检查和治疗的80例24-43岁FGR孕妇作为研究对象。将她们纳入实验组（阿司匹林肠溶片） + LMWH钙注射液）和对照组（LMWH钙注射液）根据不同的治疗方案，每组40例。我院医学伦理委员会批准了该研究，并向患者家属和儿童解释了研究目的，他们签署了知情同意书。

纳入标准如下:超声检查证实为FGR的患者;临床资料完整的患者;单胎妊娠患者;签署知情同意书的患者。

排除标准定义如下：妊娠期有严重并发症（如糖尿病和高血压）的患者；胎儿畸形或染色体异常的患者；合并严重器质性疾病的患者；本研究中对药物过敏的患者。

2.2。治疗方案

B组患者接受低分子肝素钙注射液（深圳赛宝尔生物制药有限公司），每日1次，2.5万次 每次IU，皮下注射。一个疗程计算为一周的连续治疗，下一个疗程持续一周。连续治疗应持续三个疗程。A组患者服用阿司匹林肠溶片（拜耳医疗保健有限公司），每天一次，25分钟 每次mg，口服，连续三个疗程。

2.3。多普勒超声检查

检查采用德国西门子公司ACUSON Juniper全身应用彩色多普勒超声诊诊仪，凸阵探头，频率3.0-5.0 MHz。孕妇在喝了水填满膀胱后，仰卧在检查床上，呼吸均匀。由经验丰富的专业影像医师对胎儿进行全面扫描，检查各种结构和附件的状态，并根据国际妇产科学和超声学会的指南，在各个部位测量胎儿的生长情况。

2.4.观察指标

评价两组的影响,采用彩色多普勒超声检测血流UA和羊水之前和之后的治疗,和脐动脉(UA)血流参数(桶)(权力指数(PI)、阻力指数(RI)、收缩期血流速度高,高舒张期血流速度(D),记录并比较大脑中动脉(MCA) BFPs (PI、RI、S、D、S/D值)、羊水指数(AFI)、胎儿脑胎盘率(CPR)。分别在治疗前和治疗一疗程后测量孕妇的子宫高度和腹围生长。彩色多普勒超声检测胎儿生长情况(胎头双顶径、股骨长、头围、腹围)。此外，记录和比较母婴结局，包括早产儿早剥、胎儿窘迫、羊水过少和产后出血的产妇和Apgar评分、体重、胎龄、早产和新生儿足月。

2.5。评估标准

FGR疗效标准如下。如果孕妇子宫高度和腹围的增长速度大大加快，则双顶径会增加 ≥ 1.4 mm/周，无新生儿并发症。如果孕妇的子宫高度和腹围增加但不明显，则双壁直径增加1.4–2.0 两周一次，无新生儿并发症。这被定义为“有效”。如果孕妇的子宫高度和腹围没有增加，双壁直径没有显著增加，新生儿并发症就会发生。这被认为是“无效的”。总有效率=（有效的患者数量 + 疗效显著的患者人数）/病例总数×100%。

2.6.图像去噪算法

图像中的某个像素和将拓扑区间看作一个向量，用 , ,和 ．拓扑间隔集中的所有元素也被视为载体。具有噪声的超声图像的向量以下列形式表示：

样本矩阵 属于X_F可以用的形式表达 和 ．的平均值表示为 ．X_F可以用的形式表达 分散后，无噪声的分散形式可以表示为 ．然后，两者符合以下等式：

协方差矩阵的表达式结果如下：

两者之间没有相关性和 ,所以 可更改为以下形式:

前面提到的方程表明和共享相同的特征向量矩阵 ,转换后的表达式为:

以下方程式可通过转换 :

然后，它只能处理让噪音消失 ．通过类比，对图像中的每个像素值执行前面提到的操作，然后可以获得去噪后的超声图像（图1）1.．

2.7.统计分析

采用SPSS 20.0进行数据处理，计数数据采用χ^2.测验 表示测量数据，表示T- 最低使用。P < 0.05表示差异具有统计学意义。

3.结果

3．1.两组患者基本资料比较

与B组相比，A组患者的数据无统计学差异(P > 0.05），如表所示1.．

3．2.临床疗效

总有效率A组（87.5%）明显高于B组（62.5%），差异有统计学意义(P < 0.05），如表所示2.．

3．3.治疗前后胎儿UA、BFPs、AFI

基于彩色多普勒超声的去噪算法（表3.)治疗前两组胎儿PI、RI、S/D、PSV、AFI无明显差异(P> 0.05);治疗后，A组的PI(0.72±0.19)、RI(0.57±0.17)、S/D(2.26±0.43)明显低于B组(0.92±0.21)、0.75±0.14、2.64±0.45)(p < 0.05)。P< 0.05)。AFI(13.71±2.2)明显高于B组(11.38±2.16)(P < 0.05），但两组的PSV无显著差异(P > 0.05).

3.4.治疗前后胎儿MCA-BFPs

基于彩色多普勒超声的去噪算法（表4.)，两组治疗前胎儿PI、RI、S/D、PSV比较差异无统计学意义(P> 0.05);治疗后，A组的PI、RI、S/D明显低于B组的上述指标(P < 0.05），但两组的PSV无显著差异(P > 0.05).

3.5.治疗前后的胎儿CPR

CPR是指MCA-PI与UA-PI的比值，治疗前两组CPR无统计学差异，差异无显著性(P > A组CPR明显低于B组(P< 0.05)，如表所示5.．

3.6.胎儿生长指数

基于去噪算法的彩色多普勒超声显示，A组胎儿生长指标明显改善，组间差异有统计学意义(P < 0.05）（表1）6.)．

3.7.两组的母婴结局

如表所示7.和8.两组在母婴不良事件方面无显著差异(P> 0.05)，但A组新生儿的Apgar评分、体重、胎龄明显高于B组(P< 0.05)。

3.8。液化石油气- pca去噪前后图像比较

两个星期前，一名31岁的女性最初被筛选到FGR。当进一步确认诊断时，由于多普勒超声图像中的冗余干扰噪声，图像质量不高，这影响了该条件的诊断。在LPG-PCA算法的优化之后，有效地消除了噪声，改善了图像清晰度（图2.)．

4.讨论

低分子肝素具有易吸收、起效快、不良反应少的特点[12］.不通过胎盘屏障，治疗FGR安全有效，提高抗凝血酶III活性和血液高凝性，保证血管内皮的完整性，从而保护血管内皮细胞的功能[13,14］.此外，药物还具有抗炎和脂质调节效果，加速孕妇的血液供应，并通过调节宫内微环境来促进胎儿生长[15,16]作为抗血小板聚集药物，阿司匹林可以加速血液循环，增加胎盘和胎儿之间的血流量，从而改善胎儿的营养供应[17,18].两者的结合可确保胎盘获得足够的营养并维持正常妊娠。

彩色多普勒超声是一种超声诊断技术，使用彩色图像在二维灰度超声图像的基础上实时显示血流的方向和相对速度。它是最准确和最广泛使用的超声检查方法，其疾病性质的判断和敏感性远高于普通检查[19]然而，由于成像设备等原因，彩色多普勒超声图像中经常出现噪声等不必要的干扰信息，影响图像质量，使读者无法对疾病做出准确判断，给临床工作带来麻烦，因此采用LPG-PCA去噪算法本研究采用彩色多普勒超声技术，能有效去除噪声，显示清晰，提高成像准确率，应用于B组40例低分子肝素钙注射液治疗的孕妇和A组40例阿司匹林肠溶片治疗的孕妇ts显示，A组总有效率（87.5%）明显高于B组（62.5%），差异有统计学意义(P < 提示联合方案可进一步改善预后，治疗后PI（0.72） ± 0.19），RI（0.57 ± 0.17）和S/D（2.26 ± A组为0.43），远低于B组为0.92的上述指标 ± 0.21, 0.75 ± 0.14和2.64 ± 分别为0.45(P< 0.05)。AFI(13.71±2.2)明显高于B组(11.38±2.16)(P < 0.05), indicating that combined therapy can better improve the blood perfusion state of the fetus and the quality of amniotic fluid. The growth indicators of fetuses in group A were much better (P< 0.05)，与b组比较，两组患儿不良事件发生率无显著差异(P> 0.05)，但A组新生儿的Apgar评分、体重、胎龄均显著高于B组(P < 这些结果表明，添加阿司匹林治疗不会增加母亲和婴儿的不良事件，但可以促进胎儿发育，具有良好的安全性。

5.结论

在这项研究中，80名FGR孕妇被分为实验组（阿司匹林肠溶片） + 低分子肝素钙注射液）和对照组（低分子肝素钙注射液）根据不同的治疗方案，每组40例。所有患者均接受多普勒超声成像。针对超声图像的增强处理，提出了一种基于主成分分析（PCA）和局部像素分组（LPG-PCA）的两级图像去噪算法。比较两组的BFPs、MCA BFPs、CPR、AFI和PO。提示FGR联合阿司匹林和LMWH治疗与单纯LMWH治疗相比，不仅能提高临床疗效，而且能更好地改善患儿的血流动力学参数和羊水质量，促进胎儿生长发育。此外，它不会大大增加母婴不良结局，因此临床上适合推广。然而，本研究中选择的孕妇样本量小，来源单一，这可能会影响结果的准确性。随后，将考虑收集更多的病例，进一步探索基于人工智能算法的超声成像在临床诊断中的应用价值。

数据可用性

用于支持本研究结果的数据可根据要求从相应作者处获得。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

工具书类

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