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中国仪器仪表学会第十六届青年学术会议

作者：季春红余锦华汪源源复旦大学电子工程系上海2004332 上海市医学图像处理与计算机辅助手术重点实验室上海200433

各向异性扩散是一种基于偏微分方程的非线性扩散方法，己广泛应用于图像降噪、边缘检测、分割等领域，并取得了很大进展。各向异性扩散采用梯度算子辨别由噪声和边缘引起的图像梯度变化，然后用邻域加权平均的方法去除由噪声引起的图像... 详细信息

各向异性扩散是一种基于偏微分方程的非线性扩散方法，己广泛应用于图像降噪、边缘检测、分割等领域，并取得了很大进展。各向异性扩散采用梯度算子辨别由噪声和边缘引起的图像梯度变化，然后用邻域加权平均的方法去除由噪声引起的图像梯度变化，同时保留由边缘引起的大梯度变化，初始值为原始图像，利用迭代算法求解，最终得到滤波后图像。在处理低加性噪声污染的图像时，各向异性扩散能够在去除噪声的同时，有效保留边缘信息。但是对于含高噪声或乘性噪声的低对比度图像，传统各向异性扩散方法易造成边缘扩散。相位一致性和相位反对称是基于频率识别和分析图像中关键特征点和反对称结构的方法。这两种方法是将离散信号用傅里叶级数表示，相位一致性是对应周期中频率相位偏差;相位反对称则是对应周期中频率成分的拐点。相位一致性特征提取的边缘比较完备，但噪声较大;而相位反对称特征提取的边缘会出现漏检和断裂。

关键词：各向异性扩散相位一致性相位反对称边缘检测算子

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脉冲电场消融在房颤治疗中的应用进展

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中国生物医学工程学报 2023年第2期42卷 219-228页

作者：臧连儒季星凯章颢鄢盛杰邬小玫复旦大学信息科学与工程学院生物医学工程中心上海200438 复旦大学工程与应用技术研究院上海200433 复旦大学上海市医学图像处理与计算机辅助手术重点实验室上海200032 上海康复器械工程技术研究中心上海200093 复旦大学义乌研究院浙江义乌322000

房颤是临床中最常见的心律失常之一,对左心房行肺静脉隔离是治疗房颤的有效手段。脉冲电场消融(PFA)是一种采用高电压短持续时间的脉冲电场,以不可逆电穿孔机制对组织造成损伤的新消融技术。针对PFA在房颤治疗领域的应用,首先介绍了PFA... 详细信息

房颤是临床中最常见的心律失常之一,对左心房行肺静脉隔离是治疗房颤的有效手段。脉冲电场消融(PFA)是一种采用高电压短持续时间的脉冲电场,以不可逆电穿孔机制对组织造成损伤的新消融技术。针对PFA在房颤治疗领域的应用,首先介绍了PFA的原理,然后根据临床实验的结果,阐述了PFA的优势,如:非热效应;在实现心肌组织有效损伤的同时,降低对心肌邻近组织(如肺静脉、食道、膈神经、血管等)的损伤风险;消融速度快;低接触依赖性等。介绍目前主流的PFA系统及临床应用,以及这些系统对应的消融导管的特点。最后,针对目前PFA应用于房颤治疗尚待解决的问题提出建议,并展望该领域的未来发展方向。

关键词：脉冲电场消融心房颤动肺静脉隔离不可逆电穿孔房颤导管消融

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基于多任务学习的非小细胞肺癌亚型分类研究

基于多任务学习的非小细胞肺癌亚型分类研究

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中国解剖学会2021年年会

作者：陈锟王满宁宋志坚复旦大学基础医学院数字医学研究中心上海市医学图像处理与计算机辅助手术重点实验室

肺癌是对人群健康和生命威胁最大的恶性肿瘤之一,发病率仅次于女性乳腺癌,死亡率居于所有恶性癌症之首。在临床应用中,准确的肺癌病理分型对确定合理的治疗方案具有重要意义。本文提出了一种新的多任务学习框架,用于非小细胞肺癌CT图像... 详细信息

肺癌是对人群健康和生命威胁最大的恶性肿瘤之一,发病率仅次于女性乳腺癌,死亡率居于所有恶性癌症之首。在临床应用中,准确的肺癌病理分型对确定合理的治疗方案具有重要意义。本文提出了一种新的多任务学习框架,用于非小细胞肺癌CT图像的亚型分类,该框架由2个子网络组成:用于分割的编解码器网络和用于分类的轻量级卷积神经网络,2个子网络共享部分特征提取层,同步训练并优化2个网络。本项研究采用CT图像,划分为训练数据和测试数据。仅利用单任务的轻量级的卷积神经网络进行非小细胞肺癌亚型分类的准确性为0.652 2,影像组学方法的分类准确性是0.768 1,利用经ImageNet预训练过ResNet18网络得到的分类准确率是0.811 6。

关键词：非小细胞肺癌多任务学习分类研究

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神经导航点匹配空间配准的精度研究

神经导航点匹配空间配准的精度研究

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中华医学会第三届全国数字医学学术年会

作者：王满宁宋志坚复旦大学基础医学院数字医学研究中心上海市医学图像处理与计算机辅助手术重点实验室

目的神经外科手术导航系统(Image-Guided Neurosurgery System,IGNS),在国内应用越来越广泛.目前,IGNS一般采用点匹配方法进行空间配准,其中定义了三种误差:标记点定位误差(Fiducial Localization Error,FLE),标记点配准误差(Fiducial ...

目的神经外科手术导航系统(Image-Guided Neurosurgery System,IGNS),在国内应用越来越广泛.目前,IGNS一般采用点匹配方法进行空间配准,其中定义了三种误差:标记点定位误差(Fiducial Localization Error,FLE),标记点配准误差(Fiducial Registration Error,FRE),和靶点定位误差(Target Registration Error,TRE).临床应用中,医生经常通过不断调整FRE最大的点来逐步降低平均FRE,同时期望对配准进行优化的.本文的目的是通过模拟实验,研究临床应用中平均FLE、平均FRE以及平均TRE之间的关系,从而研究临床中平均FRE是否是配准精度的一个可靠的指标.

关键词：

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基于自然特征的脑变形配准研究

基于自然特征的脑变形配准研究

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2016年中国生命电子学术年会

作者：季达峰董源章琛曦宋志坚复旦大学数字医学研究中心上海市医学图像处理和计算机辅助手术重点实验室上海市东安路130号 200032

目的矫正神经导航手术中产生的脑组织变形,提高手术导航的精确性.方法在开颅手术中,通过手持式三维激光扫描仪分别获得变形前后的脑表面,在获得的纹理图像上提取血管作为自然纹理特征,运用改进的基于自然纹理特征的高斯混合点云配准(G... 详细信息

目的矫正神经导航手术中产生的脑组织变形,提高手术导航的精确性.方法在开颅手术中,通过手持式三维激光扫描仪分别获得变形前后的脑表面,在获得的纹理图像上提取血管作为自然纹理特征,运用改进的基于自然纹理特征的高斯混合点云配准(Gaussian Mixture Alignment,GMA)方法,驱动脑表面点云矫正脑组织变形.并通过人工合成数据,猪脑实际变形数据对该模型进行验证.结果该模型的特征点云、非特征点云、总点云预测精度分别为(76.60±5.71)％、(94.02±0.39)％、(91.91±0.94)％,其表面配准误差(SRE)为(0.21±0.07)mm.结论该脑组织变形校正技术是一种简便、可靠的矫正术中脑变形的途径.

关键词：神经导航脑变形自然特征高斯混合模型

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面向临床应用的解剖学实验室建设的实践与探讨

面向临床应用的解剖学实验室建设的实践与探讨

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中国解剖学会2015年年会

作者：李文生谭德炎张红旗周国民复旦大学基础医学院人体解剖与组织胚胎学系上海市医学图像处理与计算机辅助手术重点实验室

人体解剖学实验室是进行解剖学教学的重要场所,是医学院校必备的教学设施。经过对国内外相关医学院校解剖学实验室的布局和功能进行调研后,我们结合自身的实际情况,建设了面向临床应用的解剖学实验室,包括通风、多媒体、手术室设备及冷... 详细信息

人体解剖学实验室是进行解剖学教学的重要场所,是医学院校必备的教学设施。经过对国内外相关医学院校解剖学实验室的布局和功能进行调研后,我们结合自身的实际情况,建设了面向临床应用的解剖学实验室,包括通风、多媒体、手术室设备及冷库等。经过近2年的教学和临床科研合作实践,我们认为建设面向临床应用的解剖学实验室,

关键词：实践与探讨实验室建设

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Excelim-04神经外科手术导航系统弥散张量成像和纤维束示踪技术的研发及临床应用

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中国医疗器械信息 2015年第7期21卷 1-4,74页

作者：徐叔任苏宗高王满宁李文生上海复旦数字医疗科技有限公司上海200031 上海市医学图像处理与计算机辅助手术重点实验室上海200032 复旦大学数字医学研究中心上海200032

目的:采用磁共振弥散张量成像(DTI)及纤维束示踪(FT)技术,结合传统神经导航,提高对肿瘤周边传导束的定位精度,引导医生在最大程度切除肿瘤的同时尽可能降低对传导束的损伤。方法:将DTI及FT功能整合在excelim-04神经外科手术导航系统上,... 详细信息

目的:采用磁共振弥散张量成像(DTI)及纤维束示踪(FT)技术,结合传统神经导航,提高对肿瘤周边传导束的定位精度,引导医生在最大程度切除肿瘤的同时尽可能降低对传导束的损伤。方法:将DTI及FT功能整合在excelim-04神经外科手术导航系统上,对DTI影像进行处理,并与解剖学影像融合,再利用纤维束示踪技术,重建三维传导束,最后按照导航指示的肿瘤与传导束的边界进行手术,并根据术中判断与术后随访结果验证效果。结果:导航手术对肿瘤及周围传导束的边界定位效果良好,在提高肿瘤全切率的同时降低了对传导束的损伤,术后随访患者生活正常,无严重并发症。结论:excelim-04神经外科手术导航系统的DTI和FT技术提高了涉及脑功能区和白质肿瘤手术的安全性。

关键词：神经导航弥散张量成像纤维束示踪

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在体骨髓原位造血细胞间纳米通道的扫描电子显微镜(SEM)证据(英文)

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复旦学报（医学版） 2015年第2期42卷 181-186页

作者：鲁姗姗吴彩琴李华徐婷葛均波张红旗复旦大学基础医学院人体解剖与组织胚胎学系上海200032 上海中医药大学护理学院上海201203 上海市心血管病研究所上海200032 中国科学院上海生物科学研究所生物化学与细胞生物研究所上海200031 复旦大学医学图像处理与计算机辅助手术重点实验室上海200032

目的探讨在体骨髓细胞之间是否存在细胞间纳米通道（intercellular nanotubes）。方法利用扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）在体原位观察C57BL/6小鼠骨髓中细胞间纳米通道的分布、形态以及可能的形成机制。结果 ... 详细信息

目的探讨在体骨髓细胞之间是否存在细胞间纳米通道（intercellular nanotubes）。方法利用扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）在体原位观察C57BL/6小鼠骨髓中细胞间纳米通道的分布、形态以及可能的形成机制。结果骨髓造血细胞之间存在纳米通道结构。SEM显示该结构在骨髓组织中散在分布,位于骨髓内血窦内、外侧。骨髓造血细胞间纳米通道的管径粗细不均,平均长度为5.85μm（1.58~18.54μm）,平均直径为364nm（202~541nm）,还可见一些小颗粒状物质黏附在纳米通道表面。此外,小鼠骨髓造血细胞可能通过伸出突起的形式形成细胞间纳米通道。结论本研究首次为小鼠骨髓造血细胞之间存在细胞间纳米通道提供了形态学证据。

关键词：细胞间纳米通道骨髓在体扫描电子显微镜(SEM)

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大数据下的生物医学信息处理

大数据下的生物医学信息处理

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2014中国生命电子学术年会

作者：张艳宋志坚复旦大学数字医学研究中心上海市医学图像处理与计算机辅助手术重点实验室上海200032 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 复旦大学数字医学研究中心上海市医学图像处理与计算机辅助手术重点实验室上海200032

信息技术的发展使人类社会产生的数据爆炸式的增长，进入了大数据时代。生物医学作为当今科技发展最为迅速的领域之一，先进、有效的各类信息处理技术对生物医学的进展和人类的健康事业的进步有着重要的科学价值和现实意义。本文针对大... 详细信息

信息技术的发展使人类社会产生的数据爆炸式的增长，进入了大数据时代。生物医学作为当今科技发展最为迅速的领域之一，先进、有效的各类信息处理技术对生物医学的进展和人类的健康事业的进步有着重要的科学价值和现实意义。本文针对大数据的社会背景，结合生物医学信息自身的特点，从数据挖掘和生物医学文献分析两个方面介绍了重要的信息处理技术和方法。重点分析了挖掘生物医学数据时常用的分类、聚类、关联、序列分析和图挖掘等方法，以及生物医学文献分析时常用的文本挖掘和信息可视化技术。同时，还提到了信息处理涉及的伦理、道德问题。总之，希望对生物医学领域的广大研究人员和临床医生有所指导和帮助。

关键词：大数据生物医学数据挖掘信息可视化

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基于全卷积神经网络的前列腺磁共振图像分割

基于全卷积神经网络的前列腺磁共振图像分割

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2018生命电子学术年会

作者：王玥月复旦大学基础医学院数字医学研究中心上海 200032 上海市医学图像处理与计算机辅助手术重点实验室上海 200032

目的研究从前列腺磁共振图像中自动分割的方法。方法本文提出了基于全卷积神经网络的前列腺磁共振图像分割方法。首先将三维前列腺磁共振图像经切片采样得到二维图像，然后将前列腺图像切片输入全卷积神经网络，该网络结构可实现图像... 详细信息

目的研究从前列腺磁共振图像中自动分割的方法。方法本文提出了基于全卷积神经网络的前列腺磁共振图像分割方法。首先将三维前列腺磁共振图像经切片采样得到二维图像，然后将前列腺图像切片输入全卷积神经网络，该网络结构可实现图像像素级别的语义分割，通过其特有的反卷积结构拓展下采样层提取到的特征图尺寸，得到与输入图像尺寸相同的分割结果。结果＼结论大量基于MICCAI 2012公开数据集的实验表明，基于全卷积神经网络的分割方法能自适应前列腺磁共振图像的差异性，使图像分割精度得到明显提高。

关键词：前列腺分割磁共振成像卷积神经网络全卷积神经网络

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