模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在肺癌診斷中的應(yīng)用.pdf

1、肺癌是當(dāng)今世界各國(guó)常見(jiàn)的惡性腫瘤，已成為大多數(shù)國(guó)家癌癥死亡的主要原因。在我國(guó)，肺癌的發(fā)病率已由原來(lái)的第六位升至第一位，病死率在城市人口惡性腫瘤中居首位。在農(nóng)村，升幅明顯大于城市，尤以農(nóng)村女性的增長(zhǎng)趨勢(shì)較為突出。由于肺癌早期無(wú)癥狀或癥狀輕微或與其它疾病癥狀類似，不易發(fā)現(xiàn)，待到發(fā)現(xiàn)時(shí)已有轉(zhuǎn)移。所以，早期診斷具有重要的價(jià)值，對(duì)治療計(jì)劃有很重要的影響。因此，提高早期肺癌的檢出率是提高患者生存率和降低死亡率的必要手段。
　　 本文回顧了肺

2、癌診斷的歷史現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上，介紹并討論了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊理論的結(jié)合--模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是基于人腦的計(jì)算機(jī)模型，具有良好的自適應(yīng)性、自組織和很強(qiáng)的自學(xué)習(xí)能力，是數(shù)據(jù)分類和模式識(shí)別的有力工具。而模糊理論能更直接更自然地表達(dá)人類習(xí)慣用的邏輯含義，適用于直接的或高層的知識(shí)表達(dá)。將二者結(jié)合用于早期肺癌診斷，為肺癌診斷開(kāi)辟一條新途徑。本課題以從胸部CT片中提取的21項(xiàng)放射學(xué)特征和5個(gè)臨床參數(shù)為基礎(chǔ)，旨在提高早期肺癌的檢出率，使診斷

3、結(jié)果更加準(zhǔn)確。
　　 方法：選用隸屬度函數(shù)為高斯型的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于肺癌診斷，將26個(gè)特征參數(shù)中的13個(gè)非二值變量進(jìn)行模糊化處理，每個(gè)參數(shù)分為3個(gè)模糊子空間，用大(L)、中(M)、小(S)3個(gè)語(yǔ)言變量表示，每一個(gè)輸入變量就有3個(gè)模糊化神經(jīng)元與其在3個(gè)子空間對(duì)應(yīng)的隸屬度函數(shù)對(duì)應(yīng)，然后和其它13個(gè)二值參數(shù)一起作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入。將所獲得的117例病例樣本隨機(jī)分為訓(xùn)練集和測(cè)試集，訓(xùn)練模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，選擇合適的隱節(jié)點(diǎn)數(shù)。用測(cè)試集測(cè)試該

4、網(wǎng)絡(luò)區(qū)分肺癌和非肺癌的能力，并將結(jié)果與三角形隸屬度函數(shù)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較。
　　 結(jié)果：對(duì)于早期肺癌的預(yù)測(cè)，高斯型隸屬度函數(shù)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的虛警和漏檢率較低，比作為對(duì)照的三角形隸屬度函數(shù)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷正確率有所提高。高斯型隸屬度函數(shù)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)4例錯(cuò)誤(良性5、6例，肺癌36、38例)，而三角形隸屬度函數(shù)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有5例錯(cuò)誤，除上述4例外，肺癌中又增加第28例。高斯型隸屬度函數(shù)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的總診斷正確率為91％，比