关键词：
肺癌
肺结节检测
主成分分析
人工神经网络
图像处理
摘要：
肺癌早期检测可以提高肺癌患者生存率。由于缺乏因不规则形状、大小及纹理而导致的检测肺结节的有效途径,肺癌的预测和治疗仍然是挑战。本文的图像处理包括图像预处理、图像分割和特征提取。为了检测结节,人工神经网络(ANN)已被用来学习提取到的特征,如:形状、大小、体积。然后,应用主成分分析法进行多元数据的处理,用来检测不同病人、疾病和治疗方法的相互关系的复杂性。MATLAB用于图像处理和人工神经网络的所有程序。XLSTART软件用于进行主成分分析。包含图像的肺癌数据库将肺癌分成两种:1)正常的无结节,2)结节图像,如良性或恶性。因此,通过采用本文提出的方法可以获得97%的准确率。肺癌有时称为肺肿瘤,是肺组织中细胞生长失控的恶性肿瘤。如果肺癌不被治疗,癌细胞的增长可以扩散到肺以外。如果没有通过新陈代谢的早期治疗,肺癌细胞能够扩散至身体的其他部位。肺癌是最危险的疾病,因为它总是在诊断前传播,使治疗更加困难.。有两种类型的肺癌,如:1)小细胞肺癌,几乎占所有肺癌的15%;2)非小细胞肺癌几乎占所有肺癌的85%。为了提供正确的治疗,必须确定癌症的类型。大多数人在肺癌扩散之前没有表现出任何症状,但如果能早期表现出症状并得到医生的告知,那么他的癌症就会在早期阶段得到诊断。大多数肺癌的症状包括:1.呼吸道症状,如咳嗽至出血,气短,哮喘等。2.全身症状,如食欲不振,体重减轻,感觉一直浑身疲惫虚弱,每日发烧。3.毗连结构症状,如胸部因为深呼吸疼痛,咳嗽或笑,骨疼痛,吞咽问题、呼吸困难,如头痛、头晕和癫痫发作。肺癌风险因子。有许多导致患癌几率很高的因素。但有危险因素并不意味着你会有疾病,然而其他人有很少危险因子或未知因子的人可能会有疾病。以下是导致肺部疾病的危险因素:吸烟导致约87%的癌症。对于一个吸烟的人来说,吸烟越多风险越大。暴露在某些像氡和石棉的环境下,如矿山,磨坊和纺织厂。暴露于别人吸烟环境中,暴露于致癌物质,如放射性矿石如铀,吸入化学品或矿物质,如硅煤产品,柴油废气。空气污染和饮用带有砷的水。诊断肺癌。如果医生怀疑你患有肺癌,那么医生会建议你在以下几方面诊断肺癌。肺影像学检查。肺部图像可以通过X射线扫描,肺部会识别出异常的肿块或结节.。或通过CT可以确定由X射线确定的小病变,在我们的例子中,我们使用CT肺图像和痰细胞学检查。显微镜可通过咳嗽痰鉴别肺癌细胞的存在。肺癌的阶段。肺癌分期是医生确定的重要部分,以确定肺癌是如何扩散到肺以外的,并决定哪种治疗方法是合适的.。分期与肿瘤大小的评估及其在周围组织中的传播以及淋巴结或其他器官的存在或不存在转移关系。确定肺癌的分期对于确定特定癌症的治疗方式是非常重要的。肺癌有以下四个阶段。阶段Ⅰ:肿瘤小于5cm,没有扩散到淋巴结。阶段Ⅱ:肿瘤已经扩散到淋巴结。并大于2英寸。阶段Ⅲ:肿瘤非常大,已经扩散到肺部附近的其他器官。阶段Ⅳ:肿瘤已经扩散到影响肺以外的人体的其他部位。2016年肺癌的统计。肺癌是男性和女性最常见的癌症,肺癌占所有类型癌症的14%。美国癌症协会在2016年对美国的肺癌估计做了如下统计。224,390例新的肺癌病例,男性117920例,女性106,470例。死于肺癌的有158,080例,其中男性85,920例,女性72,160例。约1/4的癌症死亡是肺癌主要引发的。论文的目的。这项工作的主要目的是能够在任何阶段检测结节,并通过考虑形状、面积、直径等特征将图像分成正常或异常。为了在早期阶段检测肺结节,系统需要不同的模块,如图像增强、图像分割、特征提取以及分类。早期发现肺癌可以让医生更有效地处理数据集。这将使他们的工作更容易和更准确。这个系统无法替代医生工作,不过可以辅助医生检查早期的结节,这些结节往往很容易被医生忽略。关于胸片肺结节的难点有几个方面:结节的大小从几毫米到几厘米的变化;有些结节比周围组织稍密因此影响结节的可见度;由于因为结节可以出现在肺部任何地方,因此其对比度有较大的变化。问题的现状。无论对于男性和女性,肺癌是快速增长且最危险的癌症。识别肺癌需要等待结节变大。因此目前需要对小结节进行识别,需要鼓励创新的治疗和预后。但小结节有时不是癌,甚至可能是感染组织的疤痕。肺结节的识别和诊断系统是非常重要和高度需要的。许多放射科医师使用的等待和观望的方法,使结节生长成更大以后来确定肺癌的系统。但是现在很多医生希望能够确定结节从点开始增长,这将导致治疗和新技术的改进。小结节的大小为几毫米,约5mm至25mm。在早期检测肺癌的治疗是非常重要的。结节是发生在肺上的一块不象正常肺组织或血管的地方。结节的特点有许多属性,如类、大小、体积等用于诊断。大多数小结节不是癌症,可能是其他感染。如果结节小,可以通过手术切除,但如果是大结节或癌症,它需要化疗或者辐射或者两者都需要。结节是癌症的几率是40%,但患癌症的风险取
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