检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2022年第9期71卷 37-46页

作者：周腊珍夏文静许倩倩陈赞李坊佐刘志国孙天希赣南医学院医学信息工程学院赣州341000 赣南医学院组织工程材料与生物制造江西省重点实验室赣州341000 北京师范大学核科学与技术学院射线束技术教育部重点实验室北京100875

活体小动物成像系统是疾病研究、新药开发的重要组成部分.其中,X射线微型锥束计算机断层成像(X-ray micro cone-beam computed tomography,Micro-CBCT)能实现数十至数百微米空间分辨率的解剖结构成像研究.Micro-CBCT成像仪的一个关键挑... 详细信息

活体小动物成像系统是疾病研究、新药开发的重要组成部分.其中,X射线微型锥束计算机断层成像(X-ray micro cone-beam computed tomography,Micro-CBCT)能实现数十至数百微米空间分辨率的解剖结构成像研究.Micro-CBCT成像仪的一个关键挑战是其空间和对比度分辨率主要取决于X射线源焦斑大小、探测器分辨率和系统几何结构等因素.为提高Micro-CBCT的空间分辨率、对比度分辨率和成像均一性,本文基于毛细管X光透镜研制了一款能够调控照射X射线束斑孔径的Micro-CBCT扫描仪,用于小动物成像研究.此系统由微焦斑X射线源、非晶硅平板探测器、旋转工作台和控制电脑组成,并采用Feldkamp-Daivs-Kress算法重建投影图像.对该系统的性能进行了测试,结果表明,系统在10%调制传递函数下的空间分辨率为9.1 lp/mm,提高了1.35倍.同时,由于毛细管X光透镜对低能X射线的吸收和散射抑制作用,实现了2倍以上的对比度增强,减轻了多色X射线束硬化效应引起的图像均一性恶化问题.应用该Micro-CBCT系统对麻醉小鼠进行了活体成像,验证了该系统在小动物成像研究中的实用性.

关键词：毛细管X光透镜微型锥束CT X射线成像调制传递函数

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基于空洞空间金字塔池化的U-Net网络在肺部图像分割上的应用

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中国医学物理学杂志 2023年第3期40卷 336-341页

作者：夏文静周腊珍陈红池李坊佐吴頲张翔赣南医学院医学信息工程学院江西赣州341000 赣南医学院组织工程材料与生物制造江西省重点实验室江西赣州341000 赣南医学院第一附属医院江西赣州341000

目的:胸部X线图像中肺野的自动分割是相关疾病筛查和诊断的关键步骤,为了适应计算机辅助诊断系统的要求,提出一种基于空洞空间金字塔池化的U-Net网络对胸部X线图像中肺野进行自动分割。方法:在编码和解码之间引入带有空洞卷积的空间金... 详细信息

目的:胸部X线图像中肺野的自动分割是相关疾病筛查和诊断的关键步骤,为了适应计算机辅助诊断系统的要求,提出一种基于空洞空间金字塔池化的U-Net网络对胸部X线图像中肺野进行自动分割。方法:在编码和解码之间引入带有空洞卷积的空间金字塔池化用于扩大接受域;同时,在多个尺度上获取图像上下文信息,用于从胸片中分割肺野,使用Montgomery数据集及深圳数据集进行验证。根据医学图像分割常用指标准确性、Dice相似系数及交并比评价基于空洞空间金字塔池化的U-Net网络分割肺野的性能。结果:验证准确性为98.29%,Dice相似系数为96.61%,交并比为93.47%。结论:本文提出一种基于空洞空间金字塔池化的U-Net网络用于分割肺野,相较于其他方法学习到更多边缘分割特征,取得更好的分割结果。

关键词：胸部X线图像肺野分割 U-Net 空洞空间金字塔池化

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基于全广义变分约束加权最小二乘的低剂量计算机断层重建方法

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激光与光电子学进展 2023年第4期60卷 279-285页

作者：牛善洲张梦真邱洋李硕梁礼境刘宏刘国良赣南师范大学数学与计算机科学学院赣州市计算成像重点实验室江西赣州341000 赣南医学院医学信息工程学院江西赣州341000

为了减少X射线的辐射剂量,提出了一种基于全广义变分约束加权最小二乘的低剂量计算机断层(CT)重建方法。首先对投影数据进行统计建模,然后将全广义变分正则化作为先验信息引入到投影数据恢复过程中,从而达到抑制噪声的目的,最后使用传... 详细信息

为了减少X射线的辐射剂量,提出了一种基于全广义变分约束加权最小二乘的低剂量计算机断层(CT)重建方法。首先对投影数据进行统计建模,然后将全广义变分正则化作为先验信息引入到投影数据恢复过程中,从而达到抑制噪声的目的,最后使用传统的滤波反投影算法进行CT图像重建。在Shepp-Logan体模实验中,提出方法的重建结果与Gibbs先验约束的惩罚加权最小二乘(Gibbs-WLS)、字典学习先验约束的惩罚加权最小二乘(DL-WLS)和全变分先验约束的惩罚加权最小二乘(TV-WLS)方法的重建结果相比,均方根误差分别降低了25.06%、1.50%和15.21%,信噪比分别提高了10.29%、0.53%和5.68%。在Clock体模实验中,提出方法的重建结果与Gibbs-WLS、DL-WLS和TV-WLS方法的重建结果相比,均方根误差分别降低了42.72%、23.45%和34.63%,信噪比分别提高了27.04%、11.42%和15.49%。实验结果表明,该方法在有效抑制低剂量CT图像的伪影和噪声的同时可以很好地保持图像的边缘信息和结构细节特征。

关键词：成像系统低剂量计算机断层重建全广义变分加权最小二乘图像重建

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硫量子点的合成及其在光学传感中的应用

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发光学报 2024年第9期45卷 1431-1444页

作者：廖静刘承昊朱云霄马小明南欣茹雷巧雯张汉强黄启同林小凤赣南医科大学医学信息工程学院组织工程江西省重点实验室赣州市生物医用传感器重点实验室科研中心江西赣州341000 赣南师范大学化学化工学院江西赣州341000

随着纳米技术的快速发展,各种类型的硫纳米材料被研发出来,包括硫纳米颗粒、硫量子点以及其他杂化结构的含硫纳米复合物。作为一种新兴的“零维”纳米发光材料,硫量子点因拥有光致发光性能、低毒性和制备方便等特性,正受到越来越多学者... 详细信息

随着纳米技术的快速发展,各种类型的硫纳米材料被研发出来,包括硫纳米颗粒、硫量子点以及其他杂化结构的含硫纳米复合物。作为一种新兴的“零维”纳米发光材料,硫量子点因拥有光致发光性能、低毒性和制备方便等特性,正受到越来越多学者的关注。本综述首先探讨了硫量子点的合成,随后介绍了硫量子点在光学传感器中的应用,主要深入讨论了基于硫量子点光学传感器在环境污染物及生物小分子中检测方面的应用。最后,总结了硫量子点当前面临的挑战,并对其未来发展进行展望。

关键词：硫量子点光学传感环境污染物生物小分子

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基于Transformer深度学习模型在医学图像分割中的研究进展

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中国生物医学工程学报 2024年第4期43卷 467-476页

作者：周腊珍陈红池李秋霞李坊佐赣南医科大学医学信息工程学院江西赣州341000 赣南医科大学心脑血管疾病防治教育部重点实验室江西赣州341000

医学图像的准确分割在现代临床影像检查、精准诊断和治疗规划中意义至关重要。近10年来,卷积神经网络(CNN)凭借其独特的特征提取能力,在医学图像分割领域成绩显著。CNN架构中存在的局部感受野和固有归纳偏置局限,限制其对图像中远程依... 详细信息

医学图像的准确分割在现代临床影像检查、精准诊断和治疗规划中意义至关重要。近10年来,卷积神经网络(CNN)凭借其独特的特征提取能力,在医学图像分割领域成绩显著。CNN架构中存在的局部感受野和固有归纳偏置局限,限制其对图像中远程依赖关系的有效建模。近年来,Transformer架构依赖其对全局信息的捕获能力,有助于建模长距离的依赖关系并挖掘语义信息,在生物医学图像分割领域展示出卓越的性能和巨大潜力。在此,对Transformer架构的组成及其在医学图像分割中的应用进行了全面综述,从全监督、无监督和半监督的角度出发,对Transformer架构在医学图像的腹部多器官分割、心脏分割和脑肿瘤分割中的运用价值及性能进行了归纳分析,并对Transformer模型在分割任务中存在的局限不足进行了概括总结,最后对其未来发展趋势及优化路径进行了探讨展望。

关键词： Transformer 图像分割卷积神经网络医学图像

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响应性调控巨噬细胞表型的动态材料表面

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分子科学学报 2023年第5期39卷 421-430页

作者：罗逸伦李岩马列浙江大学高分子科学与工程学系高分子合成与功能构造教育部重点实验室浙江杭州310027 赣南医学院医学信息工程学院心脑血管疾病防治教育部重点实验室江西赣州341000

免疫反应被认为是组织再生修复的必经和重要阶段.通过合理利用和精准调控免疫反应可以取得更积极的组织再生修复效果.巨噬细胞作为一种在免疫反应初期大量存在的免疫细胞,其独特的可快速转换表型的特性对决定创面环境类型及最终修复效... 详细信息

免疫反应被认为是组织再生修复的必经和重要阶段.通过合理利用和精准调控免疫反应可以取得更积极的组织再生修复效果.巨噬细胞作为一种在免疫反应初期大量存在的免疫细胞,其独特的可快速转换表型的特性对决定创面环境类型及最终修复效果有着不可或缺的作用.为匹配再生修复不同阶段的免疫需要,设计具有顺序的、精准的动态调控巨噬细胞表型的新型生物材料具有重要意义.针对组织再生修复过程中的免疫调控难题,以匹配组织再生过程巨噬细胞表型的动态转变需求为核心理念,本文结合本课题组的研究工作,提出了动态材料表面在实现巨噬细胞表型响应性调控的重要意义,介绍了影响巨噬细胞表型的材料表面因素,总结了响应性动态材料表面在调控巨噬细胞表型方面的最新进展,包括光、磁和活性氧刺激源响应性材料.最后讨论了调控巨噬细胞表型的动态材料表面目前面临的挑战和未来的发展前景.

关键词：巨噬细胞表型响应性材料动态表面

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基于非局部低秩稀疏矩阵分解的低剂量脑灌注CT图像恢复方法

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南方医科大学学报 2022年第9期42卷 1309-1316页

作者：牛善洲刘宏刘沛沄张梦真李硕梁礼境李楠刘国良赣南师范大学数学与计算机科学学院江西赣州341000 赣南师范大学赣州市计算成像重点实验室江西赣州341000 赣南师范大学经济管理学院江西赣州341000 赣南医学院医学信息工程学院江西赣州341000

目的为了减少脑灌注CT检查的辐射剂量,提高低剂量脑灌注CT图像质量,本文提出一种基于非局部低秩稀疏矩阵分解的低剂量脑灌注CT图像恢复方法。方法对低剂量脑灌注CT图像进行分块形成一个矩阵,构建低秩稀疏矩阵分解模型进行求解后得到优... 详细信息

目的为了减少脑灌注CT检查的辐射剂量,提高低剂量脑灌注CT图像质量,本文提出一种基于非局部低秩稀疏矩阵分解的低剂量脑灌注CT图像恢复方法。方法对低剂量脑灌注CT图像进行分块形成一个矩阵,构建低秩稀疏矩阵分解模型进行求解后得到优质的低剂量脑灌注CT图像,最后利用恢复后的脑灌注CT序列图像计算出脑血流动力学参数图像。结果在数值实验中,滤波反投影算法的图像的平均结构相似性为0.9438,本文方法恢复结果的平均结构相似性提高到0.9765;滤波反投影算法得到的脑血流量和脑血容量参数图像的结构相似性分别为0.7005和0.6856,本文方法得到的脑血流量和脑血容量参数图像的结构相似性提高到0.7871和0.7972。结论本文方法在低剂量脑灌注CT图像噪声抑制和结构保持方面均有很好的表现,并且可以获取准确的脑血流动力学参数图像。

关键词：低剂量脑灌注CT 图像恢复非局部低秩稀疏矩阵分解脑血流动力学参数

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基于YOLOv5的工厂化养殖虾目标检测方法研究

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海洋渔业 2022年第5期44卷 610-620页

作者：陈子文李卓璐杨志鹏何佳琦曹立杰蔡克卫王其华大连海洋大学机械与动力工程学院辽宁大连116023 大连海洋大学信息工程学院辽宁大连116023 辽宁省海洋信息技术重点实验室辽宁大连116023 济宁医学院医学信息工程学院山东日照276800

为解决传统人工计数存在效率低、成本高、对虾有损伤等问题,提出一种基于YOLOv5框架的养殖虾目标检测方法。利用高清摄像机采集高分辨率虾的图像数据样本,并针对高分辨率图像训练集设计自适应图片裁切预处理算法,通过将训练集进行自适... 详细信息

为解决传统人工计数存在效率低、成本高、对虾有损伤等问题,提出一种基于YOLOv5框架的养殖虾目标检测方法。利用高清摄像机采集高分辨率虾的图像数据样本,并针对高分辨率图像训练集设计自适应图片裁切预处理算法,通过将训练集进行自适应裁切,扩增训练数据量,减少原始图像训练过程中细节特征损失,提升目标检测准确度。结果表明:研究所提方法可以实现少量高分辨率图像下养殖虾的准确识别与计数,采用该算法对图像样本进行预处理,相比于原始数据集训练所得检测模型,在相同运算硬件条件下,具有更高的检测准确率,识别准确率为92.55%,召回率为98.78%,平均精度均值为97.5%。

关键词：目标检测深度学习 YOLOv5 图像预处理

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四氧化三铁基复合材料在生物磁分离中的应用

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赣南医学院学报 2022年第4期42卷 389-395页

作者：彭诗珍黄启同甘滔李坊佐张翔赣南医学院赣南医学院心脑血管疾病防治教育部重点实验室江西省医用组织工程材料与生物制造重点实验室赣南医学院医学信息工程学院江西赣州341000

磁分离是一种借助外部磁场实现物质分离的技术,广泛应用于污水处理、生物医学及酶反应工程等领域。与传统的分离方法相比,磁分离技术具有反应条件温和、成本低廉、操作简便等优点。四氧化三铁基复合纳米粒子因具有高的比表面积、优秀的... 详细信息

磁分离是一种借助外部磁场实现物质分离的技术,广泛应用于污水处理、生物医学及酶反应工程等领域。与传统的分离方法相比,磁分离技术具有反应条件温和、成本低廉、操作简便等优点。四氧化三铁基复合纳米粒子因具有高的比表面积、优秀的生物相容性和量子尺寸效应,且易于表面修饰,成为目前生物磁分离材料研究热点之一。功能化的四氧化三铁复合材料对细胞、病毒、蛋白、核酸等多种生物活性物质都有优秀的特异性和极高的分离效率。本文总结了四氧化三铁基复合材料在生物医学磁分离各个分领域的研究进展。

关键词：四氧化三铁基复合材料细胞分离病原体分离核酸分离蛋白质分离

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基于石墨烯/氮化镓肖特基异质结的葡萄糖传感特性研究

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赣南医学院学报 2022年第3期42卷 275-281,295页

作者：方斌杜晓伟赵丽郭泽灵李新宇赵伟栋钟海舰赣南医学院赣南医学院医学信息工程学院江西省医用组织工程材料与生物制造重点实验室心脑血管疾病防治教育部重点实验室江西赣州341000

目的:利用石墨烯/氮化镓肖特基异质结构建一种新型的葡萄糖传感器,并对其灵敏度、线性检测范围、最低检出限和选择性等传感特性进行深入研究。方法:通过转移工艺将单层石墨烯覆盖于氮化镓单晶表面形成肖特基异质结构,将不同浓度葡萄糖... 详细信息

目的:利用石墨烯/氮化镓肖特基异质结构建一种新型的葡萄糖传感器,并对其灵敏度、线性检测范围、最低检出限和选择性等传感特性进行深入研究。方法:通过转移工艺将单层石墨烯覆盖于氮化镓单晶表面形成肖特基异质结构,将不同浓度葡萄糖溶液滴加到石墨烯表面并干燥后,利用探针台测量葡萄糖/石墨烯/氮化镓体系的电流-电压曲线,并获得开启电压,从而建立葡萄糖浓度和开启电压的对应关系。基于该对应关系可拟合得到标准曲线,并可计算出传感器的灵敏度、线性检测范围和最低检出限等传感参数,进一步将刀豆蛋白A分子修饰在石墨烯表面,实现石墨烯/氮化镓肖特基异质结对于复杂体系中葡萄糖浓度的选择性检测。结果:该新型葡萄糖传感器的标准曲线为U=0.22363+1.89968×10^(-4)C、灵敏度为189.968 V·M^(-1)、最低检出限为0.330μM、线性检测范围为1~1000μM、7次重复实验的相对标准差为2.89%、15天前后实验的相对标准差为0.03‰、刀豆蛋白A分子修饰样品表面后各干扰物质的影响程度均低于1.50%。结论:石墨烯/氮化镓肖特基异质结传感器是一种基于开启电压这一新型传感特性的葡萄糖传感器,其结构简单,易于制备,耐磨损腐蚀,性能优异,具有一定的应用前景。

关键词：石墨烯氮化镓肖特基界面葡萄糖生物传感

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