基于深度DuS-KFCM的不确定性甲状腺结节自动分割与诊断准确性优化研究 - 刘贤贤; 康慷; 魏岸若; 何志容; 谭礼健; 陈宏; 杨杰 (中国科学与技术学报, 2025)
超声影像中不确定性甲状腺结节的及时、精确分类与分割，对于提升诊断准确性和指导临床管理至关重要，是优化患者预后的关键环节。传统方法在处理此类结节回声不均、边界模糊和形态特征多变等挑战时存在明显局限。本研究旨在通过引入一种新型深度学习模型——双空间核化约束模糊C均值（Deep DuS-KFCM）聚类算法，彻底改变这一领域的现状。该混合神经模糊系统融合了神经网络与模糊逻辑的优势，能够实现高度精确和高效的结节区域识别。该方法采用由粗到细的双重分割策略：首先利用结合空间纹理特征增强的空间核化模糊C均值（SKFCM）算法进行初始分割，进而采用基于ResNet50架构的DeepLabv3+模型优化分割结果。通过在主流甲状腺影像数据集上的大量实验，我们所提出的Deep DuS-KFCM模型实现了87.95%的准确率和96.33%的特异度，性能优于当前主流分割方法。研究结果证明了该模型对影像噪声的鲁棒性及其卓越的分割能力，尤其在边界模糊结节的勾画方面表现突出，从而为甲状腺癌诊断中的医学图像处理带来了重大突破。