检索结果-内蒙古大学图书馆

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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一种基于毛细管X光透镜的微型锥束CT扫描仪

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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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基于深度学习的肺部CT图像分割研究进展

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赣南医学院学报 2023年第1期43卷 59-62页

作者：夏文静周腊珍许倩倩李坊佐赣南医学院赣南医学院医学信息工程学院江西赣州341000

肺部CT图像分割是早期筛查和诊断肺部疾病的关键。传统的CT图像分割技术(如阈值法、聚类法和区域生长法)存在精确性差、效率低和鲁棒性差的问题。随着深度学习的发展,基于深度学习的模型在CT图像分割方面表现出卓越的能力。本文结合近... 详细信息

肺部CT图像分割是早期筛查和诊断肺部疾病的关键。传统的CT图像分割技术(如阈值法、聚类法和区域生长法)存在精确性差、效率低和鲁棒性差的问题。随着深度学习的发展,基于深度学习的模型在CT图像分割方面表现出卓越的能力。本文结合近年来国内外研究文献,对深度学习的算法发展及其在肺部CT图像分割中的应用进行综述。文献复习结果表明,采用图像分割评价指标Dice相似系数(Dice similarity coefficient,DSC)对算法性能进行评估,肺部CT图像分割深度学习算法的DSC均大于0.9。这些结果表明深度学习能实现精确、高效和鲁棒性的肺部CT图像分割。同时,未来需要对医学图像的复杂性,深度学习数据集的大小、隐私性、网络架构设计和模型可解释性等难题进一步深入研究。

关键词：肺部CT图像图像分割深度学习

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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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肝细胞癌程序性坏死相关LncRNA预后标记识别及免疫分析

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赣南医学院学报 2023年第6期43卷 545-552,569页

作者：吴桐李娜马丽媛李红东赣南医学院医学信息工程学院江西赣州341000

目的:利用样本内程序性坏死相关LncRNA(Necroptosis-related LncRNA,NRL)间的相对表达秩次关系(Relative expression ordering,REO),构建肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)个体化预后风险模型并分析高、低风险组间的免疫特征差异。方法:从肿瘤基因组图谱数据库中下载了343个HCC样本的RNA测序数据。首先,将该数据集随机分为训练集和验证集。其次,基于从Gene Ontology数据库中收集的23个程序性坏死相关基因在训练集中的表达水平进行聚类分析,识别程序性坏死相关基因表达模式存在差异的样本集以筛选样本集间的差异表达NRL。然后,基于样本内NRL间的REO,利用Cox回归筛选与肝细胞癌预后相关的NRL对,构建HCC个体化预后风险模型并预测高、低风险组预后。最后,利用基因集富集分析、单样本基因集富集分析和免疫浸润分析评估高低风险组的免疫特征差异。结果:在训练集中,根据23个程序性坏死相关基因的表达水平可明显将HCC样本分为两组。样本间总体生存期存在显著差异(P=0.016,Log-rank检验),显著差异表达的LncRNA有118个(|log_(2)FC|>0.65,FDR<5%,limma)。基于这118个NRL在训练集样本内的REO,构建了由17个NRL对组成的HCC预后风险模型。该模型的1、3和5年生存率的t-ROC曲线的AUC在训练集和验证集中分别为0.852、0.898、0.913和0.705、0.767、0.718。基于该模型预测的HCC高、低风险组间免疫特征存在明显差别,表现为高风险组中免疫相关通路总体下调,存在更多的单核细胞浸润。结论:基于NRL对构建的HCC预后风险模型具有良好的预测能力,为进一步探索程序性坏死在HCC预后中的作用提供理论参考。

关键词：肝细胞癌程序性坏死长链非编码RNA 预后相对表达秩次关系

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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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胆道闭锁潜在分子亚型及其核心基因识别

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赣南医学院学报 2022年第4期42卷 375-381页

作者：陈治宏罗凤媛马丽媛李红东赣南医学院赣南医学院信息工程学院江西赣州341000

目的:基于全基因组基因表达数据,挖掘胆道闭锁(Biliary atresia,BA)潜在的分子亚型,并识别分子亚型相关的核心基因,进一步探究BA的发病机理。方法:基于样本内基因间相对表达秩次关系,分析BA基因表达谱数据集(GSE46960、GSE15235),挖掘... 详细信息

目的:基于全基因组基因表达数据,挖掘胆道闭锁(Biliary atresia,BA)潜在的分子亚型,并识别分子亚型相关的核心基因,进一步探究BA的发病机理。方法:基于样本内基因间相对表达秩次关系,分析BA基因表达谱数据集(GSE46960、GSE15235),挖掘潜在的具有亚型识别能力的基因对,再通过聚类分析识别分子亚型并验证。然后,利用加权基因共表达网络分析识别BA亚型相关的基因模块,筛选亚型相关的核心基因。结果:建立了基于样本内基因间相对表达秩次关系识别疾病分子亚型的方法。利用该方法在BA基因表达数据集GSE46960中,识别了两种主要的分子亚型,并在独立数据集GSE15235进行了验证。结合加权基因共表达网络分析和蛋白质互作网络分析,发现了10个与BA分子亚型相关的基因(LUM、COL6A3、FBN1、SPARC、DCN、LAMA4、FAP、ANTXR1、LAMA2、COL1A2),它们可能是决定BA引起肝炎或肝纤维化的关键因素。结论:BA存在两种主要的潜在分子亚型,与BA病情进展结果相关。

关键词：胆道闭锁相对表达秩次关系加权基因共表达网络分析分子亚型

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基于血清miRNA相对表达秩序关系识别乳腺癌预警标志

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赣南医学院学报 2022年第3期42卷 253-260,274页

作者：赵文倩曾婷郭俊龙永金刘玉婷张勤尹博杰李娜赣南医学院赣南医学院医学信息工程学院江西赣州341000

目的:基于血清中miRNA相对表达秩序关系识别乳腺癌预警标志。方法:以正常血清样本中miRNA相对表达秩序关系高度稳定的miRNA对为参考,筛选在乳腺癌样本中miRNA相对表达秩序关系高度逆转的基因对为候选乳腺癌预警标志,并在独立数据集中进... 详细信息

目的:基于血清中miRNA相对表达秩序关系识别乳腺癌预警标志。方法:以正常血清样本中miRNA相对表达秩序关系高度稳定的miRNA对为参考,筛选在乳腺癌样本中miRNA相对表达秩序关系高度逆转的基因对为候选乳腺癌预警标志,并在独立数据集中进行验证。通过miRNA靶基因数据库分析预警标志与癌症发生发展的关系。结果:基于2686例正常样本和1280例乳腺癌样本miRNA表达谱,筛选得到11对相对表达秩序关系在正常和乳腺癌样本间高度逆转的miRNA对,共涉及13个miRNA。3套独立验证集结果表明这11对预警标志对乳腺癌具有很好的预测能力,预测准确率为93%~100%。功能富集分析表明这13个miRNA的324个靶基因,主要富集到PI3K-AKT信号通路,细胞增殖、转录等与乳腺癌的发生发展相关的通路中。结论:基于血清样本内miRNA间相对表达秩序关系的预警标志,能够有效识别乳腺癌,具有高度的鲁棒性和临床转化价值。

关键词：血清乳腺癌 miRNA 相对表达秩序关系预警标志

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融合轮廓信息与条件生成对抗的视网膜血管分割

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生物医学工程学杂志 2021年第2期38卷 276-285页

作者：梁礼明蓝智敏盛校棋谢招犇刘万蓉江西理工大学电气工程与自动化学院江西赣州341000 赣南医学院信息工程学院江西赣州341000 赣南医学院第一附属医院眼科江西赣州341000

针对现有视网膜血管分割算法存在主血管末端易断裂、中心黄斑和视盘边界易误分割等问题,本文提出一种融合血管轮廓信息与条件生成对抗网络的视网膜血管分割算法。首先,采用非均匀光照移除和主成分分析处理眼底图像,增强血管与背景的对比... 详细信息

针对现有视网膜血管分割算法存在主血管末端易断裂、中心黄斑和视盘边界易误分割等问题,本文提出一种融合血管轮廓信息与条件生成对抗网络的视网膜血管分割算法。首先,采用非均匀光照移除和主成分分析处理眼底图像,增强血管与背景的对比度,并获得特征信息丰富的单尺度灰度图像。其次,将集成了带偏移量的深度可分离卷积和挤压激励(SE)模块的密集块同时运用到编码器和解码器,缓解梯度消失和梯度爆炸,同时使得网络专注于学习目标的特征信息。然后,引入轮廓损失函数,提升网络对血管信息和轮廓信息的辨识能力。最后,在DRIVE与STARE数据集上分别进行实验,受试者曲线值分别达到0.9825和0.9874,准确率分别达到0.9677和0.9756。实验结果表明,本文提出的算法能够准确辨别轮廓与血管,减少血管断裂,在临床眼科疾病诊断中具有一定的应用价值。

关键词：轮廓损失函数深度可分离卷积挤压激励模块条件生成对抗网络视网膜血管分割

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低剂量脑灌注CT图像恢复方法:基于先验图像约束扩散张量

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南方医科大学学报 2021年第8期41卷 1226-1233页

作者：牛善洲刘宏刘沛沄张梦真邱洋黎钰谢国强刘国良卢绍辉赣南师范大学数学与计算机科学学院江西赣州341000 赣南医学院医学信息工程学院江西赣州341000 赣南医学院第一附属医院江西赣州341000

目的为减少脑灌注CT检查的辐射剂量,本文提出了一种基于先验图像约束扩散张量的低剂量脑灌注CT图像恢复方法。方法脑灌注CT图像之间存在丰富的结构冗余信息,高质量的先验图像可以作为结构互补信息引入到低剂量脑灌注CT图像恢复过程中,... 详细信息

目的为减少脑灌注CT检查的辐射剂量,本文提出了一种基于先验图像约束扩散张量的低剂量脑灌注CT图像恢复方法。方法脑灌注CT图像之间存在丰富的结构冗余信息,高质量的先验图像可以作为结构互补信息引入到低剂量脑灌注CT图像恢复过程中,抑制低剂量脑灌注CT图像中的噪声和伪影。首先,分别计算出先验图像和低剂量脑灌注CT图像的扩散张量,然后构造先验图像约束的扩散张量,并利用新构建的扩散张量对低剂量脑灌注CT图像进行滤波。结果在数值体膜实验中,本文方法得到的CBF参数图像的SSIM值与FBP算法相比提高了63%。在临床实验中,本文方法得到的CBF参数图像的SSIM值与FBP算法相比提高了45%。结论数值体膜和临床数据实验结果表明本文方法在抑制低剂量脑灌注CT图像噪声和伪影的同时可以保持图像的结构细节特征,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 扩散张量先验图像血流动力学参数

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