这项工作提出了使用遗传算法（GA）在追踪和识别使用计算机断层扫描（CT）图像的人心包轮廓的过程中。我们假设心包的每个切片都可以通过椭圆建模，椭圆形需要最佳地确定其参数。最佳椭圆将是紧随心包轮廓的紧密椭圆形，因此，将人心脏的心外膜和纵隔脂肪适当地分开。追踪和自动识别心包轮廓辅助药物的医学诊断。通常，由于所需的努力，此过程是手动完成或根本不完成的。此外，检测心包可能会改善先前提出的自动化方法，这些方法将与人心脏相关的两种类型的脂肪分开。这些脂肪的量化提供了重要的健康风险标记信息，因为它们与某些心血管病理的发展有关。最后，我们得出的结论是，GA在可行数量的处理时间内提供了令人满意的解决方案。

我们提出了一种方法，以使用回归算法来预测计算机断层扫描图像中心外膜和纵隔脂肪体积。获得的结果表明，可以高度相关性预测这些脂肪是可行的，从而减轻了两种脂肪体积的手动或自动分割的需求。取而代之的是，仅分割其中一个就足够了，而另一个则可以相当准确地预测。使用MLP回归器通过旋转森林算法获得的相关系数预测基于心外膜脂肪的纵隔脂肪的相关系数为0.9876，相对绝对误差为14.4％，根相对平方误差为15.7％。基于纵隔的心外膜脂肪预测中获得的最佳相关系数为0.9683，相对绝对误差为19.6％，相对平方误差为24.9％。此外，我们分析了使用线性回归器的可行性，该回归器提供了对基础近似值的直观解释。在这种情况下，根据心外膜预测纵隔脂肪的相关系数为0.9534，相对绝对误差为31.6％，根相对平方误差为30.1％。关于基于纵隔脂肪的心外膜脂肪的预测，相关系数为0.8531，相对绝对误差为50.43％，根相对平方误差为52.06％。总而言之，有可能加快一般医学分析以及通过使用这种预测方法在最新技术中采用的一些细分和量化方法，从而降低成本，因此可以实现预防治疗减少健康问题。

对心脏周围环境的脂肪库的定量是评估与多种疾病相关的健康风险因素的准确程序。但是，由于人为的工作量，这种类型的评估并未在临床实践中广泛使用。这项工作提出了一种用于自动分割心脏脂肪垫的新技术。该技术基于将分类算法应用于心脏CT图像的分割。此外，我们广泛评估了几种算法在此任务上的性能，并讨论了提供了更好的预测模型。实验结果表明，心外膜和纵隔脂肪分类的平均准确性为98.4％，平均正面速率为96.2％。平均而言，关于分割的患者和地面真相的骰子相似性指数等于96.8％。因此，迄今为止，我们的技术已经获得了心脏脂肪自动分割的最准确结果。

心脏周围环境的脂肪沉积与诸如动脉粥样硬化，颈动脉僵硬，冠状动脉钙化，心房颤动等许多健康风险因素相关。这些存款与肥胖有所不相关，这加强了其直接分割以进一步定量。然而，由于所需的人类工作量和医生和技术人员的后续高成本，这些脂肪的手动分割尚未在临床实践中被广泛部署。在这项工作中，我们提出了一种统一的方法，用于自主分割和两种类型的心脏脂肪量化。分段脂肪被称为心外膜和纵隔，并通过心包彼此分开。很多努力都致力于实现最小的用户干预。所提出的方法主要包括注册和分类算法以执行所需的分割。我们比较了多种分类算法对此任务的性能，包括神经网络，概率模型和决策树算法。所提出的方法的实验结果表明，心外膜和纵隔脂肪的平均准确性为98.5％（如果特征正常化，则为99.5％），其平均阳性率为98.0％。平均而言，骰子相似度指数等于97.6％。

异常气道扩张，称为牵引支气管扩张，是特发性肺纤维化（IPF）的典型特征。体积计算断层扫描（CT）成像捕获IPF中逐渐变细的丢失。我们假设气道异常的自动化量化可以提供IPF疾病程度和严重程度的估算。我们提出了一种自动化计算管道，系统地将气道树木从基于深度学习的气道分割中划分到其裂片和世代分支，从而从胸部CT获得气道结构措施。重要的是，透气阻止通过厚波传播的杂散气道分支的发生，并通过图表搜索去除气道树中的环，克服现有气道骨架算法的限制。在14名健康参与者和14名IPF患者之间比较了透气段（跨空间）和透气曲线曲线之间的逐渐变化。 IPF患者中，Airway interberering显着降低，与健康对照相比，Airway曲线曲调显着增加。差异在下叶中最大标记，符合IPF相关损伤的典型分布。透气是一种开源管道，避免了现有的气道定量算法的限制，并具有临床解释性。自动化气道测量可能具有作为IPF严重程度和疾病程度的新型成像生物标志物。

人类生理学中的各种结构遵循特异性形态，通常在非常细的尺度上表达复杂性。这种结构的例子是胸前气道，视网膜血管和肝血管。可以观察到可以观察到可以观察到可以观察到可以观察到空间排列的磁共振成像（MRI），计算机断层扫描（CT），光学相干断层扫描（OCT）等医学成像模式（MRI），计算机断层扫描（CT），可以观察到空间排列的大量2D和3D图像的集合。这些结构在医学成像中的分割非常重要，因为对结构的分析提供了对疾病诊断，治疗计划和预后的见解。放射科医生手动标记广泛的数据通常是耗时且容易出错的。结果，在过去的二十年中，自动化或半自动化的计算模型已成为医学成像的流行研究领域，迄今为止，许多计算模型已经开发出来。在这项调查中，我们旨在对当前公开可用的数据集，细分算法和评估指标进行全面审查。此外，讨论了当前的挑战和未来的研究方向。

Delineation of the left ventricular cavity, myocardium and right ventricle from cardiac magnetic resonance images (multi-slice 2D cine MRI) is a common clinical task to establish diagnosis. The automation of the corresponding tasks has thus been the subject of intense research over the past decades. In this paper, we introduce the "Automatic Cardiac Diagnosis Challenge" dataset (ACDC), the largest publicly-available and fully-annotated dataset for the purpose of Cardiac MRI (CMR) assessment. The dataset contains data from 150 multi-equipments CMRI recordings with reference measurements and classification O. Bernard and F. Cervenansky are with the

肝脏是脊椎动物中最关键的代谢器官之一，由于其在人体中的重要功能，例如废物产物和药物的血液排毒。由于肝肿瘤引起的肝病是全球最常见的死亡率之一。因此，在肿瘤发育的早期阶段检测肝肿瘤是医疗治疗的关键部分。许多成像方式可以用作检测肝肿瘤的帮助工具。计算机断层扫描（CT）是软组织器官（例如肝脏）最常用的成像方式。这是因为它是一种侵入性方式，可以相对迅速捕获。本文提出了一个有效的自动肝分割框架，以使用3D CNN深度元网络模型检测和分割肝脏腹部扫描。许多研究采用了精确分割肝区域，然后使用分割的肝区域作为肿瘤分割方法的输入，因为它降低了由于将腹部器官分割为肿瘤而导致的错误率。所提出的3D CNN DeepMedic模型具有两个输入途径，而不是一个途径，如原始3D CNN模型所示。在本文中，该网络提供了多个腹部CT版本，这有助于提高细分质量。提出的模型分别达到94.36％，94.57％，91.86％和93.14％的精度，灵敏度，特异性和骰子相似性得分。实验结果表明该方法的适用性。

分类是数据挖掘和机器学习领域中研究最多的任务之一，并且已经提出了文献中的许多作品来解决分类问题，以解决多个知识领域，例如医学，生物学，安全性和遥感。由于没有单个分类器可以为各种应用程序取得最佳结果，因此，一个很好的选择是采用分类器融合策略。分类器融合方法成功的关键点是属于合奏的分类器之间多样性和准确性的结合。借助文献中可用的大量分类模型，一个挑战是选择最终分类系统的最合适的分类器，从而产生了分类器选择策略的需求。我们通过基于一个称为CIF-E（分类器，初始化，健身函数和进化算法）的四步协议的分类器选择和融合的框架来解决这一点。我们按照提出的CIF-E协议实施和评估24种各种集合方法，并能够找到最准确的方法。在文献中最佳方法和许多其他基线中，还进行了比较分析。该实验表明，基于单变量分布算法（UMDA）的拟议进化方法可以超越许多著名的UCI数据集中最新的文献方法。

自动化的脑肿瘤检测已成为一项高度可观的医学诊断研究。在最近的医学诊断中，高度考虑检测和分类用于采用机器学习和深度学习技术。然而，需要改善当前模型的准确性和性能以进行合适的治疗。在本文中，通过采用增强的优化算法来确保深度卷积学习的改进，因此，基于改进的Harris Hawks优化（HHO），深度卷积神经网络（DCNN）被认为是G-HHO。这种杂交具有灰狼优化（GWO）和HHO，以提供更好的结果，从而限制了收敛速度和增强性能。此外，采用大小阈值来分割强调脑肿瘤检测的肿瘤部分。进行了实验研究，以验证2073年总数增强MRI图像的建议方法的性能。通过将其与巨大增强MRI图像上的九种现有算法进行比较，以准确性，精度，召回，F量，执行时间和内存使用情况进行比较，可以确保该技术的性能。性能比较表明，DCNN-G-HHO比现有方法更成功，尤其是在97％的评分精度下。此外，统计性能分析表明，建议的方法更快，并且在MR图像上识别和分类脑肿瘤癌的记忆力较少。此验证的实施是在Python平台上进行的。建议方法的相关代码可在以下网址提供：https：//github.com/bryarahassan/dcnn-g-hho。

这项工作提出了一种名为形态学分类器（MC）的新型分类器。 MCS汇总数学形态学和监督学习的概念。该聚集的结果是可能在选择停止标准和结构元件的选择之外地保持类的形状特征的分类器。 MCS基本上基于集合理论，其分类模型可以是数学集本身。在当前的工作中提出了两种类型的形态分类剂，即形态学K-NN（MKNN）和形态扩张分类器（MDC），其证明了方法的可行性。这项工作提供了有关MCS的优势的证据，例如，非常快速的分类时间以及竞争精度率。使用P-Dimensional数据集测试MKNN和MDC的性能。在8个数据集中的5个中，MCS绑定或表现优于14种成熟的分类器。在所有场合，所获得的精度高于所有分类器获得的平均精度。此外，所提出的实施方式利用图形处理单元（GPU）的功率来加速处理。

最近被证明在强化学习（RL）设置中显示出的神经形式非常竞争，并且能够减轻基于梯度的方法的一些缺点。本文将专注于使用简单的遗传算法（GA）来应用神经发展，以找到产生最佳表现代理的神经网络的权重。此外，我们提出了两种新颖的修改，以提高与初始实施相比的数据效率和收敛速度。在Openai健身房提供的汇聚环境中评估了修改，并证明明显优于基线方法。

晚期钆增强磁共振成像（LGE MRI）通常用于可视化和量化左心房（LA）疤痕。疤痕的位置和程度提供了心理生理学和心房颤动进展的重要信息（AF）。因此，LGE MRI的La Scar分段和量化可用于AF患者的计算机辅助诊断和治疗分层。由于手动描绘可能是耗时的，并且经过专家内和专家间变异性，因此非常需要自动化这种计算，这然而仍然仍然具有挑战性和研究。本文旨在为La腔，墙壁，瘢痕和消融差距分割和LGE MRI的定量提供系统审查，以及AF研究的相关文献。具体而言，我们首先总结AF相关的成像技术，特别是LGE MRI。然后，我们详细介绍了四个计算任务的方法，并总结了每个任务中应用的验证策略。最后，概述了未来可能的未来发展，简要调查了上述方法的潜在临床应用。审查表明，该主题的研究仍处于早期阶段。虽然已经提出了几种方法，但特别是对于LA分割，由于与图像采集的高度变化相关的性能问题和图像采集差异有关的性能问题，仍有很大的算法发展。

机器学习和计算机视觉技术近年来由于其自动化，适合性和产生惊人结果的能力而迅速发展。因此，在本文中，我们调查了2014年至2022年之间发表的关键研究，展示了不同的机器学习算法研究人员用来分割肝脏，肝肿瘤和肝脉管结构的研究。我们根据感兴趣的组织（肝果，肝肿瘤或肝毒剂）对被调查的研究进行了划分，强调了同时解决多个任务的研究。此外，机器学习算法被归类为受监督或无监督的，如果属于某个方案的工作量很大，则将进一步分区。此外，对文献和包含上述组织面具的网站发现的不同数据集和挑战进行了彻底讨论，强调了组织者的原始贡献和其他研究人员的贡献。同样，在我们的评论中提到了文献中过度使用的指标，这强调了它们与手头的任务的相关性。最后，强调创新研究人员应对需要解决的差距的关键挑战和未来的方向，例如许多关于船舶分割挑战的研究的稀缺性以及为什么需要早日处理他们的缺席。

近年来，来自世界各地的人们患有历史中最严重的疾病之一，称为冠状病毒疾病2019，Covid-19简称。当病毒到达肺部时，它会导致肺肺炎和败血症的概率更高。 X射线图像是识别Covid-19患者感染典型特征的强大工具。放射科医学家和病理学家观察到受感染患者\ Cite {Cozzi2021Ground}的胸部X射线中出现磨玻璃不透明度，并且可以用作诊断过程中的标准之一。在过去几年中，深入学习已被证明是图像分类领域中最强大的方法之一。由于正常和受感染的人之间的胸部X射线差异显着差异\ ​​Cite {Rousan2020Chest}，可以使用深层模型来识别患者的胸部X射线的疾病的存在。许多深层模型都很复杂，它具有大量的输入参数。设计师有时会与深度模型的调整过程斗争，特别是当他们从头开始建立模型时。受生物演化过程的启发的遗传算法在解决这些复杂问题方面发挥着关键作用。在本文中，我提出了一种基于遗传的方法来优化胸部X射线分类任务的卷积神经网络（CNN）。

遗传算法（GA）是基于遗传学和自然选择原理的基于搜索的优化技术。我们提出了一种算法，该算法通过量子退火器的输入来增强经典GA。与经典GA一样，该算法通过根据其适应性繁殖一系列可能的解决方案来工作。但是，个体的人口是由量子退火器上的连续耦合来定义的，然后通过量子退火产生代表尝试溶液的相应表型。这将定向突变的一种形式引入算法中，可以以各种方式增强其性能。两种关键的增强功能来自具有从父母的适应性（所谓的裙带关系）和退火耦合的连续耦合，从而使整个人群受到最合适的人（所谓的量子量子化）的影响。我们发现我们的算法在几个简单问题上比经典GA更强大。

自由形式变形模型可以通过在图像上操纵控制点晶格来代表广泛的非刚性变形。但是，由于大量参数，由于适应性景观的复杂性，将自由形式变形模型直接拟合到变形图像以进行变形估计是一项挑战。在本文中，我们根据每个控制点影响的区域相互重叠的事实，将注册任务作为多目标优化问题（MOP）。具体而言，通过将模板图像划分为几个区域并独立测量每个区域的相似性，可以通过使用现成的多目标进化算法（MOEAS）来解决多个目标，并可以通过解决拖把来实现变形估计。此外，图像金字塔与控制点网格细分结合使用了粗到五个策略。具体而言，当前图像级别的优化候选解决方案是由下一个级别继承的，这增加了处理大变形的能力。此外，提出了一个后处理过程，以利用帕累托最佳解决方案生成单个输出。对合成图像和现实世界图像的比较实验显示了我们变形估计方法的有效性和实用性。

本文提出了一种新的方法，称为模块化语法进化（MGE），以验证以下假设，即限制了神经进化的解决方案空间到模块化和简单的神经网络，可以有效地生成较小，更结构化的神经网络，同时提供可接受的（在某些方面）案例优于大型数据集的精度。 MGE还在两个方向上增强了最新的语法演化（GE）方法。首先，MGE的表示是模块化的，因为每个个体都有一组基因，并且每个基因都通过语法规则映射到神经元。其次，所提出的表示形式减轻了GE的两个重要缺点，即表示较低的表示性和弱位置，以生成具有大量神经元的模块化和多层网络。我们使用MGE定义和评估具有和不具有模块化的五种不同形式的结构，并找到没有耦合更有效的单层模块。我们的实验表明，模块化有助于更快地找到更好的神经网络。我们使用了十个具有不同尺寸，功能计数和输出类计数的众所周知的分类基准验证了提出的方法。我们的实验结果表明，MGE相对于现有的神经进化方法提供了卓越的准确性，并且返回分类器比其他机器学习生成的分类器要简单得多。最后，我们从经验上证明，MGE在局部性和可伸缩性属性方面优于其他GE方法。

Lung cancer is a severe menace to human health, due to which millions of people die because of late diagnoses of cancer; thus, it is vital to detect the disease as early as possible. The Computerized chest analysis Tomography of scan is assumed to be one of the efficient solutions for detecting and classifying lung nodules. The necessity of high accuracy of analyzing C.T. scan images of the lung is considered as one of the crucial challenges in detecting and classifying lung cancer. A new long-short-term-memory (LSTM) based deep fusion structure, is introduced, where, the texture features computed from lung nodules through new volumetric grey-level-co-occurrence-matrices (GLCM) computations are applied to classify the nodules into: benign, malignant and ambiguous. An improved Otsu segmentation method combined with the water strider optimization algorithm (WSA) is proposed to detect the lung nodules. Otsu-WSA thresholding can overcome the restrictions present in previous thresholding methods. Extended experiments are run to assess this fusion structure by considering 2D-GLCM computations based 2D-slices fusion, and an approximation of this 3D-GLCM with volumetric 2.5D-GLCM computations-based LSTM fusion structure. The proposed methods are trained and assessed through the LIDC-IDRI dataset, where 94.4%, 91.6%, and 95.8% Accuracy, sensitivity, and specificity are obtained, respectively for 2D-GLCM fusion and 97.33%, 96%, and 98%, accuracy, sensitivity, and specificity, respectively, for 2.5D-GLCM fusion. The yield of the same are 98.7%, 98%, and 99%, for the 3D-GLCM fusion. The obtained results and analysis indicate that the WSA-Otsu method requires less execution time and yields a more accurate thresholding process. It is found that 3D-GLCM based LSTM outperforms its counterparts.

通过乳房X线摄影进行准确的乳腺癌诊断有可能挽救世界各地数百万的生命。深度学习（DL）方法已证明对乳房X线照片中的质量检测非常有效。当前DL模型的进一步改进将进一步提高这些方法的有效性。在这种情况下，关键问题是如何为DL模型选择正确的超参数。在本文中，我们提出了GA-E2E，这是一种使用遗传算法（GAS）调整Brest癌症检测的DL模型超参数的新方法。我们的发现表明，参数值的差异可以大大改变曲线下的面积（AUC），该区域用于确定分类器的性能。