Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân đoạn tự động các hình ảnh màng đệm choroid trên hình ảnh quang đồng nhất bằng máy học
Tóm tắt
Mục tiêu của nghiên cứu này là phát triển một phương pháp tự động để phân đoạn các lớp màng đệm choroid từ hình ảnh quang đồng nhất (OCT) bằng máy học. Nghiên cứu cắt ngang, có triển vọng trên 276 mắt của 181 đối tượng khỏe mạnh. Hình ảnh OCT choroid được thu thập cách nhau 2,6 μm từ biểu mô sắc tố võng mạc (RPE) đến biên giới choroid-sclera. Các vị trí bắt đầu của choriocapillaris, lớp Sattler và lớp Haller được xác định, và số lượng hình ảnh tính từ đường RPE được lấy làm dữ liệu huấn luyện. Bốn mươi mốt đặc trưng của mỗi hình ảnh đã được trích xuất. Một mô hình máy vector hỗ trợ (SVM) được tạo ra từ mỗi giá trị đặc trưng của dữ liệu huấn luyện, và một hệ số xác định được tính cho từng lớp của choroid thông qua phương pháp kiểm tra chéo năm lần. Tiếp theo, đánh giá tương tự được thực hiện sau khi tạo mô hình SVM với các đặc trưng hiệu quả đã chọn. Hệ số xác định trung bình khi sử dụng tất cả các đặc trưng là 0.9853 ± 0.0012. Chín đặc trưng hiệu quả (độ dày choroid tương đối, trung bình/kurtosis/phương sai độ sáng, FFT_ độ lệch, bề rộng mạch k0, diện tích mạch k1/k2/k4) đã được chọn, và giá trị trung bình của các hệ số xác định với các đặc trưng này trong mô hình là 0.9865 ± 0.0001. Số lỗi trong số hình ảnh tại vị trí bắt đầu của mỗi lớp lần lượt là 1.01 ± 0.79 cho choriocapillaris, 1.13 ± 1.12 cho lớp Sattler và 3.77 ± 2.90 cho lớp Haller. Phân đoạn tự động của choroid trong các hình ảnh en face có thể được thực hiện với độ chính xác cao thông qua máy học.
Từ khóa
#phân đoạn tự động #màng đệm choroid #quang đồng nhất #máy học #hình ảnh en faceTài liệu tham khảo
Castro-Correia J. Understanding the choroid. Int Ophthalmol. 1995;19:135–47.
Spaide RF, Koizumi H, Pozonni MC. Enhanced depth imaging spectral-domain optical coherence tomography. Am J Ophthalmol. 2008;146:496–500.
Esmaeelpour M, Považay B, Hermann B, Hofer B, Kajic V, Kapoor K, et al. Three-dimensional 1060-nm OCT: choroidal thickness maps in normal subjects and improved posterior segment visualization in cataract patients. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010;51:5260–6.
Imamura Y, Fujiwara T, Margolis R, Spaide RF. Enhanced depth imaging optical coherence tomography of the choroid in central serous chorioretinopathy. Retina. 2009;29:1469–73.
Laude A, Cackett PD, Vithana EN, Yeo IY, Wong D, Koh AH, et al. Polypoidal choroidal vasculopathy and neovascular age-related macular degeneration: same or different disease? Prog Retin Eye Res. 2010;29:19–29.
Yamazaki T, Koizumi H, Yamagishi T, Kinoshita S. Subfoveal choroidal thickness after ranibizumab therapy for neovascular age-related macular degeneration: 12-month results. Ophthalmology. 2012;119:1621–7.
Saito M, Kano M, Itagaki K, Ise S, Imaizumi K, Sekiryu T. Subfoveal choroidal thickness in polypoidal choroidal vasculopathy after switching to intravitreal aflibercept injection. Jpn J Ophthalmol. 2016;60:35–41.
Sonoda S, Sakamoto T, Yamashita T, Uchino E, Kawano H, Yoshihara N, et al. Luminal and stromal areas of choroid determined by binarization method of optical coherence tomographic images. Am J Ophthalmol. 2015;159(1123–31):e1.
Sonoda S, Sakamoto T, Otsuka H, Yoshinaga N, Yamashita T, Ki IY, et al. Responsiveness of eyes with polypoidal choroidal vasculopathy with choroidal hyperpermeability to intravitreal ranibizumab. BMC Ophthalmol. 2013;13:43.
Egawa M, Mitamura Y, Sano H, Akaiwa K, Niki M, Semba K, et al. Changes of choroidal structure after treatment for primary intraocular lymphoma: retrospective, observational case series. BMC Ophthalmol. 2015;15:136.
Egawa M, Mitamura Y, Akaiwa K, Semba K, Kinoshita T, Uchino E, et al. Changes of choroidal structure after corticosteroid treatment in eyes with Vogt-Koyanagi-Harada disease. Br J Ophthalmol. 2016;100:1646–50.
Kawano H, Sonoda S, Saito S, Terasaki H, Sakamoto T. Choroidal structure altered by degeneration of retina in eyes with retinitis pigmentosa. Retina. 2017;37:2175–82.
Branchini LA, Adhi M, Regatieri CV, Nandakumar N, Liu JJ, Laver N, et al. Analysis of choroidal morphologic features and vasculature in healthy eyes using spectral-domain optical coherence tomography. Ophthalmology. 2013;120:1901–8.
Sonoda S, Sakamoto T, Kuroiwa N, Arimura N, Kawano H, Yoshihara N, et al. Structural changes of inner and outer choroid in central serous chorioretinopathy determined by optical coherence tomography. PLoS One. 2016;11:e0157190.
Kinoshita T, Mitamura Y, Mori T, Akaiwa K, Semba K, Egawa M, et al. Changes in choroidal structures in eyes with chronic central serous chorioretinopathy after half-dose photodynamic therapy. PLoS One. 2016;11:e0163104.
Sohrab M, Wu K, Fawzi AA. A pilot study of morphometric analysis of choroidal vasculature in vivo, using en face optical coherence tomography. PLoS One. 2012;7:e48631.
Fujiwara A, Morizane Y, Hosokawa M, Kimura S, Kumase F, Shiode Y, et al. Factors affecting choroidal vascular density in normal eyes: quantification using en face swept-source optical coherence tomography. Am J Ophthalmol. 2016;170:1–9.
Kuroda Y, Ooto S, Yamashiro K, Oishi A, Nakanishi H, Tamura H, et al. Increased choroidal vascularity in central serous chorioretinopathy quantified using swept-source optical coherence tomography. Am J Ophthalmol. 2016;169:199–207.
Hiroe T, Kishi S. Dilatation of asymmetric vortex vein in central serous chorioretinopathy. Ophthalmol Retina. 2018;2:152–61.
Savastano MC, Rispoli M, Savastano A, Lumbroso B. En face optical coherence tomography for visualization of the choroid. Ophthal Surg Lasers Imaging Retina. 2015;46:561–5.
Savastano MC, Dansingani KK, Rispoli M, Virgili G, Savastano A, Freund KB, et al. Classification of haller vessel arrangements in acute and chronic central serous chorioretinopathy imaged with en face optical coherence tomography. Retina. 2018;38:1211–5.
Lang A, Carass A, Hauser M, Sotirchos ES, Calabresi PA, Ying HS, et al. Retinal layer segmentation of macular OCT images using boundary classification. Biomed Opt Exp. 2013;4:1133–52.
Otsu N. A threshold selection method from gray-level histograms. IEEE Trans Syst Man Cybern. 1979;9:62–6.
Zhang T, Suen CY. A fast parallel algorithm for thinning digital patterns. Commun ACM. 1984;27:236–9.
Tanabe K, Kurita T, Nishida K, Lucic B, Amic D, Suzuki T. Improvement of carcinogenicity prediction performances based on sensitivity analysis in variable selection of SVM models. SAR QSAR Environ Res. 2013;24:565–80.
Murakami T, Uji A, Suzuma K, Dodo Y, Yoshitake S, Ghashut R, et al. In vivo choroidal vascular lesions in diabetes on swept-source optical coherence tomography. PLoS One. 2016;11:e0160317.