检索结果-内蒙古大学图书馆

中华放射医学与防护杂志 2025年第4期45卷 302-308页

作者：刘嘉雯李永宝李华莉周凌宏宋婷南方医科大学生物医学工程学院广州中山大学肿瘤防治中心华南肿瘤学国家重点实验室广州

目的针对预后引导调强放疗(IMRT)计划优化中的大规模非线性规划问题, 提出了一种基于梯度增强的群体智能算法GradRCIPSO, 以实现临床高效场景下的预后计划全局优化寻解。方法 GradRCIPSO优化算法的核心思想是通过让粒子同时学习群体交... 详细信息

目的针对预后引导调强放疗(IMRT)计划优化中的大规模非线性规划问题, 提出了一种基于梯度增强的群体智能算法GradRCIPSO, 以实现临床高效场景下的预后计划全局优化寻解。方法 GradRCIPSO优化算法的核心思想是通过让粒子同时学习群体交互信息和梯度信息实现在全局范围的快速收敛。其中, 交互信息从群体中的优秀个体处获得, 用于让粒子高效搜索整个解空间;而梯度信息表征最速下降方向, 用以帮助粒子快速探索当前所在邻域。为评估方法的有效性, 本研究选取10例非小细胞肺癌(NSCLC)IMRT计划, 对其用GradRCIPSO生成预后引导的放疗计划后, 将该预后计划和原临床计划的质量进行对比。此外, 还分别用内点法、序列二次规划、积极集、梯度下降法和随机对比交互粒子群算法(RCIPSO)作为预后计划的优化引擎, 并比较其和GradRCIPSO在优化效率、精度方面的优劣。结果 GradRCIPSO可以成功地为患者生成预后引导的放疗计划, 所得计划相较原临床计划剂量统计水平相当, 且预期放疗总风险从1.22(0.84, 1.51)降至0.93(0.80, 1.29)(z=2.81, P<0.01)。GradRCIPSO的求解质量稳定, 求解精度优于4种梯度算法(z=2.80～2.81, P<0.01)。和未使用梯度增强的群体智能算法RCIPSO相比, GradRCIPSO可在求解质量相似(P>0.05)的同时, 提升约3倍的优化速度。结论建立了一种新的优化算法GradRCIPSO, 并验证了该方法在预后引导IMRT计划优化中的可行性及性能, 为预后引导肺癌调强计划设计的广泛临床应用奠定技术基础。

关键词：调强放疗预后引导放疗大规模非线性规划群体智能算法

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基于脉搏波的接受血液透析的终末期肾病人群冠状动脉钙化评估模型的研究

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北京生物医学工程 2025年第2期44卷 134-141,185页

作者：王充王燕杨洁杨琳高艳均李颖李紫薇张东亮芦铭韩乾孙彤彤陈子烨贾小月王艳鑫温圆圆陈芳首都医科大学生物医学工程工程学院北京100069 首都医科大学附属北京积水潭医院医学工程部北京100096 首都医科大学附属北京积水潭医院肾内科北京100096 北京工业大学化学与生命科学学院北京100124 首都医科大学附属北京积水潭医院放射科北京100096

目的冠状动脉钙化(coronary artery calcification,CAC)是终末期肾病(end stage renal disease,ESRD)人群的常见疾病。通过采集血液透析人群的脉搏波波形,提取脉搏波相关参数,建立基于脉搏波的血液透析人群CAC的评估模型。方法本研究的... 详细信息

目的冠状动脉钙化(coronary artery calcification,CAC)是终末期肾病(end stage renal disease,ESRD)人群的常见疾病。通过采集血液透析人群的脉搏波波形,提取脉搏波相关参数,建立基于脉搏波的血液透析人群CAC的评估模型。方法本研究的脉搏波来源于首都医科大学附属北京积水潭医院血液净化中心的血液透析人群。以胸部低剂量断层扫描作为评估受试人群CAC的影像学标准。具体根据Agaston评分规则,将受试人群按照CAC评分的不同评级划分为4类,分别为:0分、1~100分、101~400分和>400分,分别对应无钙化、轻度钙化、中度钙化和重度钙化。同时,通过无创的方法采集受试者非瘘侧桡动脉脉搏波,采集时间为:透析前、透析后1 h、2 h、3 h和透析结束后0.5 h。提取不同时段脉搏波的特征参数,并利用单因素二元Logistic回归分析筛选出风险特征参数,建立基于随机森林(random forest,RF)的接受血液透析的终末期肾病人群CAC评估模型。结果RF的机器学习模型具有较佳的表现效果(宏准确率为0.88,宏精确率为0.76,宏召回率为0.76,宏F1分数为0.75,宏AUC为0.95)。结论本研究通过机器学习的方法,完成了基于脉搏波的血液透析人群CAC的评估模型的建立与验证。运用该模型对接受血液透析的ESRD人群CAC进行评估具有一定的可行性,对临床治疗方案的选择和调整有着重要的意义。

关键词：冠状动脉钙化终末期肾病血液透析脉搏波随机森林模型

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面向粤港澳大湾区的“校企医孵”协同育人模式研究——以广州医科大学生物医学工程学院创新创业教育为例

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海峡科技与产业 2024年第6期37卷 30-35页

作者：阳范文莫光权朱继翔田秀梅江慎斗广州医科大学生物医学工程学院广东广州511436 深圳麦科田生物医疗技术股份有限公司广东深圳518108

在粤港澳大湾区战略不断深入推进的时代背景下,大湾区医疗健康产业将迎来快速发展,急需一批具有创新能力、工程应用能力和临床转化能力的高素质新工科卓越人才。通过分析生物医学工程创新创业教育面临的挑战,阐述广州医科大学生物医学... 详细信息

在粤港澳大湾区战略不断深入推进的时代背景下,大湾区医疗健康产业将迎来快速发展,急需一批具有创新能力、工程应用能力和临床转化能力的高素质新工科卓越人才。通过分析生物医学工程创新创业教育面临的挑战,阐述广州医科大学生物医学工程学院“校企医孵”协同育人模式的构建与实践,具体包括整合企业、医院和孵化器的社会优质资源,组建协同育人导师团队,锻造全链条育人路径等,探索出以校企合作科研项目和企业研发项目为载体、以医工结合为特色、以创新创业能力培养为目标的协同育人新模式,可为高校开展创新创业教育提供借鉴和参考。

关键词：粤港澳大湾区生物医学工程协同育人创新创业教育

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基于nnU-Net的乳腺癌放疗心脏保护策略:区域优化与自动分割

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中华放射肿瘤学杂志 2025年第4期34卷 355-362页

作者：黄靖涵麦迪娜·巴吐尔周创辉张智邓丽媚徐圆钟俊远周凌宏李霞秦耿耿南方医科大学生物医学工程学院广州510000 赣南医科大学医学信息工程学院赣州341000 南方医科大学南方医院影像诊断科广州510000 南方医院赣州医院(赣州市人民医院)影像诊断科赣州341000 南方医科大学南方医院放疗科广州510000

目的探究乳腺癌放疗中用心脏保护区域(RHS)替代左前降支冠状动脉(LADCA)降低心脏受照剂量的可行性和最佳外扩宽度。方法回顾性分析2022年3月至2024年1月在南方医科大学南方医院(50例为训练集,15例为内部测试集)及南方医院赣州医院(23例... 详细信息

目的探究乳腺癌放疗中用心脏保护区域(RHS)替代左前降支冠状动脉(LADCA)降低心脏受照剂量的可行性和最佳外扩宽度。方法回顾性分析2022年3月至2024年1月在南方医科大学南方医院(50例为训练集,15例为内部测试集)及南方医院赣州医院(23例为外部测试集)两个中心放疗的88例左侧乳腺癌患者的数据。所有患者均为伴腋窝淋巴结转移的左侧浸润性导管癌,并已接受改良根治术及化疗。基于模拟定位CT图像,由2名放疗科医生勾画出LADCA及8个RHS。RHS勾画基于LADCA轮廓每次扩大0.5 cm,共8次。RHS宽度定义为基于LADCA轮廓外扩的宽度,分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 cm。用nnU-Net进行模型训练,用于LADCA及RHS的三维自动分割。用戴斯相似性系数(DSC)、相对体积误差(RVE)、灵敏度、特异度、95%豪斯多夫距离(HD95)对模型性能进行评价。同时,计算LADCA及各RHS的最小、最大、平均相对剂量变化(RDV)及V 5%、V 20%指标。利用最小二乘法进行相关性分析,用斜率、判定系数R^(2)评估模型拟合的准确性、LADCA和RHS的相关关系及程度,从而判断RHS对LADCA的替代效果。结果LADCA的DSC为0.415,RHS宽度为0.5、4.0 cm的DSC分别为0.718、0.835。整体上,RHS宽度越大,自动分割性能越优。外部测试集的DSC、RVE、灵敏度、特异度、HD95与内部测试集基本一致,显示模型在不同数据集上的良好鲁棒性。RDV_(min)皆为负数,RDV_(max)、RDV_(mean)均与RHS宽度成正相关。RDV_(mean)随着RHS宽度的增加而增加,从39.01%上升到75.89%。相关性分析中,RHS宽度为1.5 cm和2.0 cm时的斜率分别为0.95和1.05,两者的R^(2)和变异系数分别为0.79和0.73、21.11%和24.03%。结论基于nnU-Net训练的自动分割模型能够精准分割RHS,结合几何学指标和剂量学指标,1.5 cm宽的RHS是最适合的LADCA替代区域,该区域可以在不影响靶区剂量覆盖的同时,限制LADCA的受照剂量。

关键词：乳腺肿瘤放射疗法心脏毒性左前降支冠状动脉分割 nnU-Net

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背景剂量优化法在前列腺癌序贯放疗中的可行性研究

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蚌埠医科大学学报 2025年第2期50卷 186-190页

作者：刘灏费振乐郝远翔郑杰孙宇安徽医科大学生物医学工程学院安徽合肥230032 皖北煤电集团总医院放疗中心安徽宿州234000 中国人民解放军联勤保障部队第九〇一医院放疗科安徽合肥230031

目的:分析基于背景剂量优化法在前列腺癌序贯放疗计划设计中的可行性及优缺点。方法:选取前列腺癌病人10例,在Monaco计划系统上设计首程计划(靶区,PTV 50.4 Gy,28次),然后分别按照常规方法(Normal组)和基于背景剂量优化法(Bias Dose)(B... 详细信息

目的:分析基于背景剂量优化法在前列腺癌序贯放疗计划设计中的可行性及优缺点。方法:选取前列腺癌病人10例,在Monaco计划系统上设计首程计划(靶区,PTV 50.4 Gy,28次),然后分别按照常规方法(Normal组)和基于背景剂量优化法(Bias Dose)(Bias组)设计再程计划(肿瘤区,GTV 16 Gy,8次),比较分析靶区和危及器官的剂量以及机器跳数和执行时间。结果:2种计划设计方法靶区剂量均可满足临床要求。在GTV、PTV中,Bias组的D 98、D_(mean)、D 2剂量均低于Normal组(P<0.01),在PTV的TC剂量差异有统计学意义(P<0.01);在HI方面,对于GTV靶区Bias组呈劣势,对于PTV靶区Bias组均匀性优于Normal组(P<0.05和P<0.01);Bias组在所有靶区上的CI均高于Normal组(P<0.01)。Bias组与Normal组机器跳数和执行时间差异均无统计学意义(P>0.05)。在小肠D_(mean)、左右股骨D_(mean)、直肠V 50剂量指标方面,Bias组明显低于Normal组(P<0.05~P<0.01)。结论:Bias Dose方法在前列腺癌序贯放疗中可行,在临床应用中应采用Bias Dose计划以取得更优的临床计划。

关键词：前列腺肿瘤 Monaco计划系统背景剂量优化法序贯放疗

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基于抑制性突触可塑性的反馈神经回路兴奋性与抑制性动态平衡

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物理学报 2015年第10期64卷 416-423页

作者：王美丽王俊松天津医科大学生物医学工程学院天津300070

大脑皮层的兴奋性与抑制性平衡是维持正常脑功能的前提,而其失衡会诱发癫痫、帕金森、抑郁症等多种神经疾病,因此兴奋性与抑制性平衡的研究是脑科学领域的核心科学问题.反馈神经回路是脑皮层网络的典型连接模式,抑制性突触可塑性在兴奋... 详细信息

大脑皮层的兴奋性与抑制性平衡是维持正常脑功能的前提,而其失衡会诱发癫痫、帕金森、抑郁症等多种神经疾病,因此兴奋性与抑制性平衡的研究是脑科学领域的核心科学问题.反馈神经回路是脑皮层网络的典型连接模式,抑制性突触可塑性在兴奋性与抑制性平衡中扮演关键角色.本文首先构建具有抑制性突触可塑性的反馈神经回路模型;然后通过计算模拟研究揭示在抑制性突触可塑性的调控下反馈神经回路的兴奋性与抑制性可取得较高程度的动态平衡,并且二者的平衡对输入扰动具有较强的鲁棒性;其次给出了基于抑制性突触可塑性的反馈神经回路兴奋性与抑制性平衡机理的解释;最后发现反馈回路神经元数目有利于提高兴奋性与抑制性平衡的程度,这在一定程度上解释了为何神经元之间会存在较多的连接.本文的研究对于理解脑皮层的兴奋性与抑制性动态平衡机理具有重要的参考价值.

关键词：抑制性突触可塑性反馈神经回路兴奋性抑制性平衡 leaky integrate—and—fire神经元

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叶酸缺乏调控miR-5002-5p-Gadd45α轴抑制结肠癌HCT-116细胞迁移

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现代肿瘤医学 2025年第4期33卷 548-556页

作者：曹宇鲁琳朱钰倩郭锡汉王晗汪旭倪娟云南师范大学生命科学学院云南昆明650500 云南省肿瘤医院云南省肿瘤研究所云南昆明650118 昆明医科大学生物医学工程研究所云南昆明650500 武汉康圣达医学检验所有限公司湖北武汉430075 耶大基因与细胞治疗研究所浙江台州318000

目的:探讨FA缺乏是否通过miR-5002-5p-Gadd45α轴影响结肠癌细胞的迁移能力。方法:采用双荧光素酶报告实验探究miR-5002-5p与Gadd45α之间的靶向性,RT-qPCR和Western blot检测miR-5002-5p、Gadd45α和E-cadherin在结肠癌细胞系(HCT-116)中的表达水平,Transwell和划痕实验评估细胞迁移能力。结果:在HCT-116细胞中,miR-5002-5p靶向抑制Gadd45α表达;FA缺乏上调Gadd45α表达,抑制细胞迁移和miR-5002-5p表达。沉默Gadd45α或过表达miR-5002-5p抑制Gadd45α表达,都逆转FA缺乏对细胞迁移的抑制作用。FA缺乏可诱导E-cadherin的高表达,且该效应在过表达miR-5002-5p后显著抑制。结论:FA缺乏调控miR-5002-5p-Gadd45α轴抑制HCT-116细胞迁移,该抑制与细胞的上皮间充质状态改变密切相关,Gadd45α是HCT-116细胞响应FA缺乏改变细胞迁移能力的分子靶点。

关键词：叶酸缺乏 Gadd45α miR-5002-5p 结肠癌细胞迁移

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基于注意力机制增强的术前-术中非同源点云配准

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中国激光 2025年第3期 61-70页

作者：刘天宝郭家慧宋伊彬王玮武博张楠首都医科大学生物医学工程学院首都医科大学临床生物力学应用基础研究北京市重点实验室骨科人工智能与机器人技术基础-临床联合实验室首都医科大学宣武医院骨科

在椎弓根螺钉置入术中，高精度的术前-术中三维点云配准可以提高手术的安全性和成功率。然而，由于术前和术中点云的采集方式不同，且术中暴露有限，术前和术中点云存在较大的初始位姿差异和密度差异等问题，导致点云配准精度降低。在... 详细信息

在椎弓根螺钉置入术中，高精度的术前-术中三维点云配准可以提高手术的安全性和成功率。然而，由于术前和术中点云的采集方式不同，且术中暴露有限，术前和术中点云存在较大的初始位姿差异和密度差异等问题，导致点云配准精度降低。在点云编码中，注意力机制通过自适应加权和全局信息捕捉提升特征提取的准确性和全面性，从而增强特征匹配的精度。为此，本研究提出了一种基于注意力机制增强的椎弓根螺钉置入术非同源点云配准网络。先通过多层感知机提取点云的特征向量，利用图自注意力机制计算关键点与其邻域点特征残差项来更新特征向量，从而捕捉点云内部的全局信息；再使用交叉注意力机制关注术前局部点云和术中点云特征的相似性，逐点精细化特征，增强点云特征的表达能力，提高计算转换矩阵的准确性。实验结果表明，本文算法在所用数据集上的粗配准精度较高，平均旋转误差为2.87°，平均平移误差为3.22 mm，平均运行时间为18.49 s，与现有方法相比有所改善，为非同源、初始位姿差异大的术前和术中点云的高精度配准提供了实现途径。

关键词：医用光学图自注意力交叉注意力非同源点云配准

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学龄儿童睡眠时长与血压关系的队列研究

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中华医学杂志 2025年第16期105卷 1223-1232页

作者：吴晓菲刘琴张美玲陈栏灵 Tahir Muhammad Fahad 贺向前彭支莲肖伦袁双贵马军陈镜宇安曦洲黄道超钟海英王莉陈丽静梁小华重庆医科大学附属儿童医院儿研所临床流行病与生物信息学室国家儿童健康与疾病临床医学研究中心儿童发育疾病研究教育部重点实验室儿童感染与免疫罕见病重庆市重点实验室重庆重庆医科大学附属儿童医院儿研所重庆市卫生健康委儿童重要器官发育与疾病重点实验室重庆重庆医科大学生物医学工程学院重庆重庆市九龙坡区中医院中医科重庆重庆市九龙坡区疾病控制中心办公室重庆贵州省习水县妇幼保健院办公室遵义四川省石棉县人民医院办公室雅安

目的探讨学龄儿童睡眠时长与血压水平的关联。方法前瞻性队列研究。研究对象来自2021—2024年建立的西部地区健康儿童队列, 其中分别于2021(四川省石棉县、重庆市九龙坡区)、2022(重庆市九龙坡区)、2023年(贵州省习水县)进行了基线调查,... 详细信息

目的探讨学龄儿童睡眠时长与血压水平的关联。方法前瞻性队列研究。研究对象来自2021—2024年建立的西部地区健康儿童队列, 其中分别于2021(四川省石棉县、重庆市九龙坡区)、2022(重庆市九龙坡区)、2023年(贵州省习水县)进行了基线调查, 2023、2024年进行了随访。最终纳入15 662人次进行分析, 其中基线:2021年2 716名, 2022年2 766名, 2023年1 977名;第1次随访:2023年3 831名, 2024年2 058名;第2次随访:2024年2 314名。采集人口学特征、生活方式、睡眠状况等信息, 统一测量身、高体重、血压和臂踝脉搏波传导速度。采用限制性立方样条(RCS)回归模型分析平均睡眠时长、休息日与工作日平均睡眠时长差异与血压偏高风险的非线性关系, 确定切点值。基于多因素混合效应logistic回归模型分析不同平均睡眠时长、平均睡眠时长差异与血压偏高的关联。基于广义线性混合模型估计不同平均睡眠时长、睡眠时长差异组间血压及臂踝脉搏波传导速度的差异。结果基线时7 459名儿童年龄(10.8±2.3)岁, 男生3 848名(51.6%), 总体血压偏高率为13.4%(1 003/7 459)。血压偏高组年龄、身高、体质指数、体力活动、臂踝脉搏波传导速度均高于血压正常组(均P<0.05)。RCS回归模型分析结果显示, 平均睡眠时长切点值为9 h/d, 当平均睡眠时长<9 h/d, 平均睡眠时长与血压偏高风险呈负相关(P=0.008);平均睡眠时长差异与血压偏高风险呈正相关(P=0.005), 平均睡眠时长差异切点值是2.5 h/d。以平均睡眠时长<9 h/d组为参照, ≥9 h/d组的血压偏高风险降低(OR=0.86, 95%CI:0.75～0.99)。以平均睡眠时长差异<2.5 h/d组为参照, ≥2.5 h/d组血压偏高风险增加(OR=1.23, 95%CI:1.06～1.43)。平均睡眠时长≥9 h/d组收缩压、舒张压和臂踝脉搏波传导速度均低于<9 h/d组(均P<0.05);平均睡眠时长差异≥2.5 h/d组收缩压、舒张压和臂踝脉搏波传导速度均高于<2.5 h/d组(均P<0.05)。结论平均睡眠时长不足(<9 h/d)和睡眠规律性差(休息日与工作日平均睡眠时长差异≥2.5 h/d)是儿童血压偏高的危险因素。

关键词：睡眠儿童血压脉搏波传导速度队列研究

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基于相衬CT的肝纤维化血管三维可视化研究

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光电子．激光 2012年第10期23卷 2040-2044页

作者：段敬豪胡春红罗述谦天津医科大学生物医学工程学院天津300070 首都医科大学生物医学工程学院北京100069

利用相衬CT分别获得了轻度和重度肝纤维化样品的血管三维结构,并对它们的血管内壁纹理参数进行了测量和分析,同时对重度肝纤维化样品中的血栓进行了测量和分析。实验结果表明,相衬CT清楚地展现了不同病变程度的肝纤维化血管三维微观结构... 详细信息

利用相衬CT分别获得了轻度和重度肝纤维化样品的血管三维结构,并对它们的血管内壁纹理参数进行了测量和分析,同时对重度肝纤维化样品中的血栓进行了测量和分析。实验结果表明,相衬CT清楚地展现了不同病变程度的肝纤维化血管三维微观结构,精确地显示了血管内壁和血栓的结构,在肝纤维化疾病辅助诊断中具有应用前景。

关键词：相衬成像(PCI) 衍射增强成像(DEI) CT重建肝纤维化

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