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妊娠纹病严重程度评价方法研究

摘要

背景

妊娠纹是妊娠期常见的一种疾病,许多女性都希望能预防其发生。目前,激光治疗已被用于改善妊娠纹的外观,但激光类型、治疗时间和频率的选择取决于治疗效果。如何对妊娠纹进行有效的评价是非常重要的。然而,目前尚无统一的妊娠纹评价指标。本文对妊娠纹严重程度的方法学评价进行了研究。首先,选择激光治疗仪作为实验设备,获得治疗过程中不同的妊娠纹照片。其次,根据文献研究和皮肤科医生的指导选择受试者评价参数。然后,皮肤科医生根据这些参数将妊娠纹照片分成不同的组。最后,根据照片特征和被试评价参数设计目标检测参数。然后,将目标检测参数作为支持向量机的输入,对评价结果进行比较。

结果

根据受试者评价参数,实验数据可分为轻度组、中度组和重度组。实验结果显示,随机选取2例患者,治疗前后妊娠纹严重程度均有改善,验证了参数的有效性。此外,不同组所选择的客观检测参数也不同。以所有客观参数作为支持向量机输入,对妊娠纹严重性分类的识别率最高,达到82.71%。以照片作为输入,计算得到的色差、平均密度、平均宽度、分布面积四个参数的精度均可达到可接受的81.69%。

结论

本文提出的主题评价参数和客观检测参数可用于评价妊娠纹的严重程度,对妊娠纹治疗辅助诊断仪的构建具有重要意义。

背景

妊娠纹是一种膨大纹,常见于初产妇和肥胖妇女[beplay体育提现总失败 ].妊娠期腹壁皮肤张力和激素的变化导致腹部皮肤弹性纤维破裂[beplay体育提现总失败 ].妊娠纹在腹部皮肤上表现为不规则的紫色或淡红色平行且略凹的膨胀纹,逐渐消退为银白色的亮纹[beplay体育提现总失败 ].妊娠纹给孕妇带来心理负担和精神压力,导致其生活质量下降[beplay体育提现总失败 ].在目前的医学研究中,其发生和治疗一直是全世界关注的问题[beplay体育提现总失败 beplay体育提现总失败 ].Osman发现妊娠纹的发生与家族史、孕期体重过度增加和运动不足密切相关[beplay体育提现总失败 ].孕妇年龄、基本体重指数、体重增加和新生儿体重也被报道为妊娠纹的危险因素[beplay体育提现总失败 ].生物学研究也提示妊娠纹与血清松弛素水平下降有关[beplay体育提现总失败 ].但目前尚无有效的预防妊娠纹的方法。

一旦出现妊娠纹,诊所通常会使用局部药物和器械来减轻其严重程度[beplay体育提现总失败 beplay体育提现总失败 ].奶油含有积雪草的已被发现是有效的,它减少了大多数妊娠纹,但这种乳霜在大多数国家没有[beplay体育提现总失败 ].一些研究人员还发现一种抗胎纹乳膏可以有效防止胎纹的形成,但长期使用可能会产生副作用[beplay体育提现总失败 ].相比之下,该仪器更方便、更安全,已发展成为治疗产后妊娠纹的一种长期有效的治疗方法。例如,光子色素再生仪可以发射不同能量强的紫外线光子的紫外线波,使妊娠纹颜色接近正常皮肤[beplay体育提现总失败 ].但经过一段时间后,部分妊娠纹可能出现脱色,需要维持治疗。射频治疗仪可以通过加热部位组织和冷却皮肤表面,使真皮层变厚,从而重塑皮肤下的胶原形成,使皮肤皱纹消失,但要达到更好的疗效需要不止一个疗程[beplay体育提现总失败 ].目前,激光治疗已广泛应用于皮肤疾病,包括扩张纹和妊娠纹[1617beplay体育提现总失败 ].的有限公司2激光是一种波长10.6 μm的红外光,可以穿透深层组织。Farahnaz相比有限公司2乙醇酸复合维甲酸乳膏激光治疗仪治疗妊娠纹92例。他发现狱警2激光治疗仪对妊娠纹的治疗效果较好[beplay体育提现总失败 ].

在这里,公司2选择激光治疗仪作为实验设备,记录12周疗程的妊娠纹照片。研究发现,产后激光治疗是不错的选择,但激光类型、治疗起始时间、治疗频率、最佳治疗疗程的选择取决于治疗效果,这需要进一步扩大[beplay体育提现总失败 ].如何对妊娠纹进行有效的评价是非常重要的。然而,目前尚无统一的妊娠纹评价参数。部分研究采用主观评价和相对单一的客观参数作为观测参数[beplay体育提现总失败 beplay体育提现总失败 beplay体育提现总失败 ].Keisha对妊娠纹进行了评分,从0(无纹)到4(严重纹)[beplay体育提现总失败 ].结果发现,该评价方法只关注胎纹的发展或恶化,无法观察胎纹的颜色。在裁判。beplay体育提现总失败 ,戴维把腹部分成四个部分。他给每个部分打分,从0到2,总分是0 - 8。该评分系统考虑了不同的妊娠纹区域,但只有一个参数被评分。在金微针射频治疗的临床疗效研究中,陈在最后一次治疗后2个月对妊娠纹处皮肤弹性进行评估。弹性是一个客观参数,但不能直接观察到[beplay体育提现总失败 ].

本文结合妊娠纹的临床特点,综合多参数、客观观察,对妊娠纹的严重程度进行系统评价。的有限公司2实验设备选用激光治疗仪。在获得治疗前和治疗中不同的妊娠纹照片后,根据临床特点和皮肤科医生的指导,设计受试者评价参数,包括颜色、分布、深度、弹性和粗糙度。根据这些参数,皮肤科医生将妊娠纹照片分为三组(重度、中度和轻度)。并随机选取2例患者对妊娠纹严重程度进行评价,以验证受试者评价参数的有效性。

此外,根据照片特征和主观评价参数,计算出客观观测参数。然而,有些受试者评价参数不能直接从照片中计算出来。我们选择色差、平均密度、平均宽度、分布面积、平均弹性作为客观观测参数。实验中采用不同的目标检测参数作为支持向量机的输入,比较评价结果[beplay体育提现总失败 beplay体育提现总失败 ].结果表明,4个目标参数作为支持向量机输入,在妊娠纹严重程度分类中识别率最高,达到82.71%。以照片作为输入,计算得到的色差、平均密度、平均宽度、分布面积四个参数的精度均可达到可接受的81.69%。本文提出的主题评价参数和客观检测参数可用于评价妊娠纹的严重程度,对妊娠纹治疗辅助诊断仪的构建具有重要意义。

结果

实验数据

在这篇论文中,有70人参与了治疗。其中35例患者在治疗前和治疗中分别拍摄5次照片。其他患者拍照次数少于5次。数字beplay体育提现总失败 给出了一个例子,一个妇女的妊娠纹照片,她在0,2,4,8周治疗。在无花果。beplay体育提现总失败 ,妊娠纹的严重程度略有改善。

图1
图1

治疗前及治疗期间妊娠纹照片:一个在治疗之前,b在第二周,c在第四周,d第8周

结果基于主观评价参数

设置主观评价参数,包括颜色、分布、深度、弹性和粗糙度。皮肤科医生对每个参数打分(0、1、2、3分),见表beplay体育提现总失败 .P1, P2和P3代表三张随机选择的照片。D1, D2和D3代表三名皮肤科医生。平均10-15例为重度,5-9例为中度,1-4例为轻度。表格beplay体育提现总失败 演示皮肤科医生如何根据主题参数对照片进行分类。

表1妊娠纹严重程度的受试者评价

经过皮肤科医生的主观评价,将所有照片分为三类,轻度(80张)、中度(76张)、重度(86张),如图所示。beplay体育提现总失败 (每类2例)。本研究已获得所有受试者的书面知情同意。不同类别的照片明显不同。

图2
figure2

不同类别的妊娠纹照片:一个b温和的;cd温和的;ef严重的

为了进一步证明主观评价参数的有效性,我们随机选取了两名患者在不同治疗阶段的照片。在无花果。beplay体育提现总失败 ,根据受试者评价参数评价治疗过程中妊娠纹严重程度的变化。结果表明,治疗后患者妊娠纹明显改善,患者接受。不同患者的治疗效果不同。

图3
图3

治疗过程中的主观评价结果

结果基于客观的观测参数

设置客观观测参数,包括色差、平均密度、平均宽度、分布面积和平均弹性。在每组(轻度、中度、重度)中,在每张照片中计算所有参数。各组各参数的平均值如表所示beplay体育提现总失败 .比较不同类别的平均值,客观检测参数不同。然而,我们发现仅凭单一的客观观测参数很难进行准确的分类。

表2妊娠纹严重程度的客观观测参数平均值

基于客观观测参数的分类性能

64张温和照片作为训练样本,16张作为测试样本。61张中度照片作为训练样本,15张作为测试样本。69张重度照片作为训练样本,17张作为测试样本。支持向量机分类器用于轻度、中度和重度分类。采用不同的目标参数作为支持向量机的输入,分类性能如表所示beplay体育提现总失败 .结果表明,所有客观观测参数作为分类器输入,识别率均达到最佳(82.71%)。弹性参数由专用仪器采集。如果我们没有仪器,作为输入的四个参数(色差、平均密度、平均宽度和分布面积)可以达到可接受的精度(81.69%)。在裁判。beplay体育提现总失败 ,发现颜色是一个非常重要的参数。因此,我们将色差与其他参数的分类结果进行比较作为输入。实验结果表明,三个参数作为输入的识别率都较小。

表3基于客观观测参数的识别率

讨论

妊娠纹是一种萎缩的线形瘢痕,常见于孕妇的结缔组织。据报道,它们发生在大多数孕妇中,通常发生在腹部,但也可能发生在臀部、乳房、大腿、腹股沟和腋窝[beplay体育提现总失败 ].如今,人们已经做了许多尝试来识别危险因素、预防方法和治疗方法。为预防妊娠纹,目前最有效的治疗方法包括一些乳膏结合仪器,如激光仪器[beplay体育提现总失败 ].与局部治疗相比,激光治疗似乎在平均更大的改善方式和更短的时间内产生。

研究表明,红光可以刺激细胞,尤其是成纤维细胞修复组织。广泛用于治疗皮肤病、常见的皮肤溃疡、溃疡和带状疱疹[beplay体育提现总失败 ].当红光照射到胎纹修复时,表皮会选择性吸收红光,刺激受损的胶原皮质不断自我修复,改善皮肤状况。易研究红光治疗妊娠纹的临床效果[beplay体育提现总失败 ].经3个周期治疗后,总有效率为87.50%。红光在妊娠纹修复中的应用还在探索中,需要更多的实验来验证其功效。在本文中,CO2选择激光治疗仪,分别在治疗前和治疗2、4、8、12周后拍摄妊娠纹照片。

在治疗过程中及治疗后有效地评价妊娠纹是非常重要的。在一些有关妊娠纹的研究中,常用评分法来评价妊娠纹的整体情况。但这些方法多基于单一严重程度评分,未涉及妊娠纹颜色、深度、弹性等具体参数,且没有明确的客观观察指标。本文分别设计了主观评价参数和客观观测参数。主观评价参数为颜色、分布、深度、弹性和粗糙度。根据这些参数,皮肤科医生将妊娠纹照片分为三组。根据照片特征和主观评价参数,设计客观参数为色差、平均密度、平均宽度、分布面积和平均弹性。粗糙度和深度无法从照片中计算出来,则以平均密度和平均宽度作为客观参数。基于主观评价结果,构建支持向量机评价分类器,对妊娠纹的严重程度进行客观评价。

为了进一步证明客观参数的有效性,我们也选择了图中两名患者的照片。beplay体育提现总失败 .根据图中的客观观察参数评价治疗过程中妊娠纹严重程度的变化。beplay体育提现总失败 .为便于比较,将各客观观测参数归一化至0-3,并计算和的平均值。结果表明,客观评价结果与主观评价结果基本一致。曲线显示患者妊娠纹经治疗后明显改善。与主观评价相比,客观评价曲线变化平缓。但为方便计算,每个目标参数仅归一化到0-3并相加。在接下来的研究中,我们将采用精确的数学模型进行客观评价,而不是简单的求和或支持向量机。

图4
装具

治疗过程中的客观评价结果

结论

妊娠纹是一种常见的妊娠变化形式,它可能是痛苦的一个重要来源。人们研究了各种治疗方法来减轻妊娠纹的严重程度。如何找到更有效的治疗方法是一个困难的问题,需要从大规模的随机对照研究中获得进一步的结果。因此,妊娠纹的有效评价是妊娠纹治疗的重要环节。本文对妊娠纹病严重程度的评价方法进行了研究。根据临床特点和皮肤科医师的指导制定主观评价指标。根据受试者评价参数,将实验数据分为轻、中、重度组,随机选取2例患者,治疗前后妊娠纹严重程度均有所改善。设计客观观测参数,包括平均颜色、平均密度、平均宽度、平均分布和平均弹性。作为支持向量机的特征输入,所有来自妊娠纹照片的客观观测参数在严重性分类中识别率最高(82.71%)。4个参数(色差、平均密度、平均宽度和分布面积)作为输入,精度可达82.71%。 Although there were some differences between subjective parameters and objective observation parameters, the evaluation results from the patients during the treatment of objective evaluation were consistent with that of subjective evaluation. The subject evaluation parameters and objective detection parameters proposed in this paper were effective and used to evaluate the striae gravidarum severity, which is of great significance for the construction of auxiliary diagnostic instrument for striae gravidarum treatment.

方法

实验数据

妇女从无锡市燕山人民医院招募。平均年龄29.75岁(25 ~ 39岁)。生产天数47 - 233天,平均110.5天(约怀孕12-15周)。近6个月无癌症、感染性疾病、血液病、脂肪瘤、血管瘤、血管栓塞、妊娠及其他治疗。所有患者均已将治疗过程中的注意事项告知产妇,并获得了产妇的知情同意。本研究经无锡市燕山人民医院伦理委员会批准。治疗前后分别拍摄腹部妊娠纹原始照片。对每张照片进行主观评价后,得到的数据包括80例轻症患者、76例中度患者和86例重症患者。

治疗体系和方法

有限公司2本文采用成都国雄光电科技有限公司JZ-1-1A激光治疗仪。波长10.6 μm±0.1 μm,额定输入功率450VA。所有患者均在专业人员指导下接受放疗。治疗前告知患者激光照射治疗的实施步骤和注意事项。仪器光源发出红光,直接照射被处理部位,不加遮挡。每次治疗30 min(2次/ d),每4周为一个周期。3个周期后评价治疗效果。大多数患者在治疗前和治疗第2、4、8、12周时进行了拍照。对每张照片进行了妊娠纹严重程度的主观和客观评价。

主观评价参数计算

根据临床特点和皮肤科医生的指导,设置主观评价参数,包括颜色、分布、深度、弹性、粗糙度。三位没有参与治疗的皮肤科医生(每人有3-5年的经验)对每位患者治疗前和治疗期间的照片进行评分。他们为每个参数打分(0-3分)。0为正常皮肤情况(无妊娠纹),3为严重皮肤情况(妊娠纹明显)。在每张照片中,计算所有参数的和,并得到和的平均值。平均10-15例为重度,5-9例为中度,1-4例为轻度。如果它小于或等于1,则评估无效。

客观观测参数计算

在主观评价参数的基础上,设置客观观察参数来判断处理效果,包括色差、平均密度、平均宽度、分布面积、平均弹性等。虽然我们希望客观评价的参数与主观评价的参数一致,但有些主观评价参数不能直接从照片中计算出来。粗糙度和深度无法从照片中计算出来,则以平均密度和平均宽度作为客观参数。色差表示皮肤区与妊娠纹区灰度平均值的差值。分布面积为腹部妊娠纹分布面积指数。弹性参数由专用仪器采集。

对妊娠纹照片预处理后的客观观察参数进行了计算。其中,基于肤色检测算法对皮肤区域(SR)进行分割[beplay体育提现总失败 ].以肚脐为中心分割出最大的正方形,命名为妊娠纹区(SGR)。SGR对图像进行二值化、边缘检测等处理后,计算出不同的评价参数,如图所示。beplay体育提现总失败

  1. 1.

    在SGR中,进行灰度化和二值化操作(自适应阈值),计算黑色区域和白色区域像素的灰度平均值。定义与肤色相似的灰度值区域为R年代另一个地区则是RSG.对应区域的平均灰度值为G年代GSG,分别。然后,色差(C)由C= abs (GSGG年代) / 255。

  2. 2.

    的像素数R年代面积是N年代,和中像素的数量RSG面积是NSG.平均密度(D)由D=NSG/(NSG+N年代).

  3. 3.

    在SGR中进行边缘检测(Canny边缘检测)和图像平滑,然后计算边缘数,命名Ne.平均宽度(W),由W= 2 *NSG/Ne

  4. 4.

    SGR以肚脐为中心分为四个区域。的平均密度D1D2D3.D4计算各区域的,与0.4(经验值)进行比较。大于0.4的数字被命名N.分布区域(一个)是由一个=N* 0.25。

  5. 5.

    皮肤弹性测试仪(CU-TOMETER SEM 575, CK公司,德国)测定平均弹性[beplay体育提现总失败 ].10参数R0到R9例由皮肤弹性测试仪获得,其中R2表示总弹性指数和R5为皮肤可塑性恢复指数。指数越接近1,皮肤弹性越好。R2为平均弹性(E)参数。

图5
figure5

妊娠纹照片处理

基于支持向量机的妊娠纹病严重程度评价

采用支持向量机对妊娠纹进行评价,并将其分为轻度、中度和重度[beplay体育提现总失败 ].支持向量机利用最大边距将两个已知标记数据按超平面分离,支持向量定义为最接近超平面的数据点。使边界最大化的超平面如下:

$ w + b = 0, $ w + b = 0
(1)

在哪里x表示输入样本的特征集。我们定义支撑向量到超平面的距离为d,其他点到超平面的距离大于d

$ $ d = \压裂{{\左| {w ^{{\文本{T}}}} \右| + b}}{\左右\ | w \ \ |}。$$
(2)

方程(beplay体育提现总失败 )可以转化为优化问题:

$ $ \φ(w) = \压裂{1}{2}\左右\ | w \ \ | ^{2} = \压裂{1}{2}(w \ cdot w),{年代}}{\文本。{t}}{\文本。(4) y_{i} [(w \cdot x_{i}) + b] - 1 \ge 0, $$
(3)

(在哪里xy) (\ (i = 1,2,…,N \))表示训练标记样本集。为了求解优化问题,定义如下拉格朗日函数:

$ $ L (w b \α)= \压裂{1}{2}(w \ cdot w) - \ \ limits_总和{i = 1} ^ {n} {\ alpha_{我}}\左\ {{y_{我}[(w \ cdot间{我})+ b) - 1} \右\},$ $
(4)

在哪里通用电气\ (\ alpha_{我}\ 0 \)为正的拉格朗日乘子,l可以转换为:

$ $ \马克斯Q(\α)= \ \ limits_总和{i = 1} ^ {n} {\ alpha_{我}}- \压裂{1}{2}\总和\ limits_ {j = 1} ^ {n} {\ alpha_{我}\ alpha_ {j} y_{我}y_ {j}(间{我}\ cdot间{j})},{年代}}{\文本。{t}}{\文本。总和\四\ \ limits_ {i = 1} ^ {n} {\ alpha_{我}y_{我}= 0,\;\ alpha_{我}\通用电气0。} $ $
(5)

\ (\ alpha_{我}^ {*}\)表示优化值,为wb可计算如下:

$ $ w ^ {*} = \ \ limits_总和{i = 1} ^ {n} {\ alpha_{我}^ {*}}y_{我}间{},$ $
(6)
$ y_{i} [(w \cdot x_{i}) + b] - 1) = 0。$$
(7)

本文将线性核函数应用于支持向量机。

数据和材料的可用性

数据共享不适用于本文。

缩写

SR:

皮肤区域

SGR:

妊娠纹区域

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下载参考

确认

不适用。

资金

国家自然科学基金项目(no . 61903183);南京工程学院科研基金项目(no . JCYJ201845);江苏省高校2018年哲学社会科学研究基金项目(no . 2018SJA0282)。关键词:岩石力学,应力应变,应力应变,数值模拟

作者信息

从属关系

作者

贡献

所有作者都参与了这份手稿的撰写。所有作者阅读并批准了最终的手稿。

相应的作者

对应到Yun余

道德声明

伦理批准和同意参与

本研究经无锡市燕山人民医院伦理委员会批准。本研究已获得所有受试者的书面知情同意。

同意出版

不适用。

相互竞争的利益

两位作者宣称他们没有相互竞争的利益。

额外的信息

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戴华,刘勇,朱勇。et al。妊娠纹病严重程度评价方法研究。生物医学Eng在线20.109(2021)。https://doi.org/10.1186/s12938-021-00945-w

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关键字

  • 妊娠纹
  • 激光治疗
  • 评价参数
  • 支持向量机