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基于形态学分析和多模态影像的局灶性皮质发育不良异常信号检测方法研究

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基于形态学分析和多模态影像的局灶性皮质发育不良异常信号检测方...

作者：胡凤明北京邮电大学

学位级别：硕士

癫痫(Epilepsy)是一种神经系统慢性疾病,癫痫发作对患者身心健康和生活质量造成严重威胁,局灶性皮质发育不良(Focal Cortical Dysplasia,FCD)是导致药物难治性癫痫(Drug-Refractory Epilepsy,DRE)的最常见病因。癫痫外科手术是治疗FCD... 详细信息

癫痫(Epilepsy)是一种神经系统慢性疾病,癫痫发作对患者身心健康和生活质量造成严重威胁,局灶性皮质发育不良(Focal Cortical Dysplasia,FCD)是导致药物难治性癫痫(Drug-Refractory Epilepsy,DRE)的最常见病因。癫痫外科手术是治疗FCD的一种方案,通过切除FCD病变区域,可以减少发作频率,甚至达到癫痫完全消失。因此,在术前评估中对FCD病灶进行精准诊断至关重要,这将影响手术决策以及后续诊疗效果。传统的FCD检测方法多基于传统视觉检查,近年来形态学分析方法逐渐应用到FCD自动化检测中,同时,多模态影像(Multimodal Images)因其能够反映不同信息的特点而被越来越多地应用在脑疾病临床诊断中,在FCD诊疗中常用到核磁共振成像(MRI)以观察大脑结构,能够反映大脑代谢的正电子发射计算机断层功能像(Positron Emission Computed Tomography,PET)也逐渐被应用到FCD诊断中。因此,本文利用形态学分析方法和多模态神经影像,对FCD异常信号自动检测方法进行研究。具体内容如下:首先,针对FCD临床数据集,利用SPM12和FreeSurfer完成医学图像预处理,由于FCD全脑易发且边界难界定,本文提出了基于多尺度分析的FCD异常检测思路,分别从全脑水平(Brain-wise)、半脑水平(Hemisphere-wise)、脑叶水平(Lobe-wise)和顶点水平(Vertex-wise)逐步实现由粗粒度到细粒度的FCD自动检测方法。其中,在粗粒度FCD自动检测方法的研究中,本文结合了感兴趣区域分析(Region of Interest,ROI)和形态学分析进行特征提取。为避免高维特征对模型性能产生不利影响,提出了一种基于过滤法和包装法的特征选择算法,其中过滤法采用皮尔逊相关分析(Pearson Correlation Coefficient Analysis,PCCAs)和最大相关-最小冗余(Max-Relevance and Min-Redundancy,mRMR),包装法采用递归特征消除(Recursive Feature Elimination,RFE)。最后,从不同任务场景、特征选择算法以及分类模型三个方面,验证了所提方法的通用性、有效性,并构建了不同尺度下最佳的FCD检测模型。接着,为优化检测效果,本文进一步围绕顶点水平的细粒度FCD检测方法展开研究。在结构影像的基础上引入功能影像,并基于形态学分析研究顶点水平的多模态特征提取方法。然后基于四层人工神经网络(Artificial Neural Network,ANN)构建细粒度FCD自动检测模型,并对模型分类结果进行后处理得到病灶可视化结果,实现了 FCD病灶的粗分割效果。最后,通过比较基于不同模态影像特征的细粒度FCD自动检测模型的性能,验证所提方法的可行性。还将所提方法与传统视觉检查方法、基于体素的形态学分析方法(Voxel-based Morphometry,VBM)、基于深度学习的方法进行对比,验证了所提方法的有效性。综上,本文通过对粗粒度FCD检测方法的研究证实了结合形态学分析和感兴趣区域分析这一思路的可行性,验证了所提混合特征选择算法的有效性;通过对细粒度FCD检测方法的研究证实了多模态影像对FCD检测的必要性及有效性,验证了顶点水平的FCD检测的有效性。此外,本文基于多尺度分析对FCD检测问题进行研究,实现了从患者检出到病灶定位的逐步细化,最终顶点水平的检测结果经过后处理后能对FCD病灶边界进行描绘,这对FCD术前评估具有一定的辅助作用。

关键词：局灶性皮质发育不良多模态神经影像形态学分析多尺度分析特征选择

白头翁皂苷B4对犊牛生长性能、消化代谢和瘤胃发酵的影响

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中国农业科学 2023年第4期56卷 754-765页

作者：卢猛胡凤明屠焰刁其玉中国农业科学院饲料研究所/农业农村部饲料生物技术重点实验室

【目的】通过探究白头翁皂苷B4对犊牛生长性能、消化代谢和瘤胃发酵参数的影响。为新型饲料添加剂的开发提供理论基础。【方法】试验选取60头新生荷斯坦公犊牛，随机分为4组(每组15头)，分别饲喂0(C组)、15(A1组)、30(A2组)、45(A3组)mg... 详细信息

【目的】通过探究白头翁皂苷B4对犊牛生长性能、消化代谢和瘤胃发酵参数的影响。为新型饲料添加剂的开发提供理论基础。【方法】试验选取60头新生荷斯坦公犊牛，随机分为4组(每组15头)，分别饲喂0(C组)、15(A1组)、30(A2组)、45(A3组)mg·d-1的白头翁皂苷B4。试验周期为56d。在犊牛14、28、42和56日龄晨饲前称量体重，并在28、42和56日龄晨饲后2 h采集瘤胃液，测定瘤胃发酵参数。分别在42和63日龄进行两期消化代谢试验，测定营养物质表观消化率和能氮代谢指标。【结果】(1)白头翁皂苷B4对哺乳期犊牛体重和干物质采食量无显著影响(P>0.05)，但犊牛14—28日龄的平均日增重与白头翁皂苷B4呈显著正相关(P0.05)。(3)断奶前，A3组犊牛干物质采食量显著低于C组(P0.05)；断奶后，A2组犊牛的DM和NDF的表观消化率有高于A1组的趋势(0.05≤P0.05),C组摄入总氮显著高于A3组(P0.05)。(6)四组犊牛瘤胃发酵参数差异不显著(P>0.05)。【结论】在哺乳期犊牛代乳品中添加白头翁皂苷B4可以显著提高哺乳期犊牛14—28日龄的平均日增重，降低料肉比和腹泻率，提高饲料转化效率，也可以提高断奶后犊牛的干物质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率，促进对总能的消化率和代谢率，同时对犊牛瘤胃发酵指标没有不良影响。综合考虑，推荐添加剂量为45 mg·d-1。

关键词：白头翁皂苷B4 犊牛生长性能营养消化瘤胃发酵

白头翁皂苷B4对哺乳期犊牛生长性能和血清指标的影响

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动物营养学报 2022年第2期34卷 1098-1108页

作者：卢猛胡凤明屠焰刁其玉中国农业科学院饲料研究所农业农村部饲料生物技术重点实验室北京100081

本试验旨在研究白头翁皂苷B4对哺乳期犊牛生长性能和血清指标的影响。选取60头新生荷斯坦公犊牛,随机分为4组(每组15头),分别饲喂在代乳粉中添加0(C组)、15(A1组)、30(A2组)和45 mg/d(A3组)白头翁皂苷B4的饲粮。试验期56 d,其中预试期14... 详细信息

本试验旨在研究白头翁皂苷B4对哺乳期犊牛生长性能和血清指标的影响。选取60头新生荷斯坦公犊牛,随机分为4组(每组15头),分别饲喂在代乳粉中添加0(C组)、15(A1组)、30(A2组)和45 mg/d(A3组)白头翁皂苷B4的饲粮。试验期56 d,其中预试期14 d,正试期42 d。每2周空腹称重、测量体尺,每日记录采食量和粪便评分,测定犊牛28和56日龄血清激素水平、抗氧化和免疫指标。结果表明:1)饲粮添加白头翁皂苷B4对哺乳期犊牛体重和平均日采食量均无显著影响(P>0.05),A3组犊牛14~28日龄平均日增重显著高于C组(P0.05)。3)与C组相比,A1、A2和A3组犊牛7~42日龄粪便评分和腹泻率显著降低(P0.05);A3组犊牛血清IGF⁃Ⅰ含量和SOD活性有显著高于C组的趋势(0.050.05);A3组血清IGF⁃Ⅰ含量有显著高于C组的趋势(0.05

关键词：植物提取物白头翁皂苷B4 哺乳期犊牛生长性能血清指标

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植物提取物对犊牛致病菌的体外抑菌效果研究

饲料工业 2022年第4期43卷 15-20页

作者：张昊雪屠焰胡凤明鲁琳北京农学院动物科学技术学院北京102206 中国农业科学院饲料研究所奶牛营养学北京市重点实验室北京100081

犊牛健康对奶牛养殖业发展和经济效益提升至关重要。植物提取物作为饲料添加剂具有促生长、抑菌和提高免疫力的作用,改善动物的健康。试验探究了黄酮类、生物碱类、精油、苷类、有机酸植物提取物对犊牛腹泻分离菌的体外抑菌效果。结果表... 详细信息

犊牛健康对奶牛养殖业发展和经济效益提升至关重要。植物提取物作为饲料添加剂具有促生长、抑菌和提高免疫力的作用,改善动物的健康。试验探究了黄酮类、生物碱类、精油、苷类、有机酸植物提取物对犊牛腹泻分离菌的体外抑菌效果。结果表明:(1)茶多酚对牛大肠杆菌、牛大肠杆菌K99、牛沙门氏菌和CVCC215、肠炎沙门氏菌的最小抑菌浓度(MIC)均为1 mg/mL;盐酸小檗碱对牛大肠杆菌、牛大肠杆菌K99和CVCC215的MIC分别为16、16 mg/mL和1 mg/mL;绿原酸对牛大肠杆菌、牛大肠杆菌K99和CVCC215的MIC均为16 mg/mL,对牛沙门氏菌和肠炎沙门氏菌的MIC均为32 mg/mL;(2)茶多酚对牛大肠杆菌、牛大肠杆菌K99、牛沙门氏菌和CVCC215、肠炎沙门氏菌的最小杀菌浓度(MBC)分别为1、1、2 mg/mL和2、2 mg/mL;盐酸小檗碱对牛大肠杆菌、牛大肠杆菌K99和CVCC215的MBC分别为16、16 mg/mL和2 mg/mL;绿原酸对牛大肠杆菌、牛大肠杆菌K99、牛沙门氏菌和CVCC215、肠炎沙门氏菌的MBC均为32 mg/mL;(3)茶多酚和盐酸小檗碱联合使用对牛大肠杆菌、牛大肠杆菌K99和CVCC215抑菌效果具有叠加功效。综上所述,茶多酚和绿原酸对牛大肠杆菌和沙门氏菌均具有一定的抑制作用,盐酸小檗碱对牛大肠杆菌具有一定的抑制作用,对沙门氏菌没有抑制作用;联合使用茶多酚和盐酸小檗碱对牛大肠杆菌的抑制效果具有叠加功效。

关键词：犊牛健康植物提取物犊牛腹泻犊牛腹泻病原菌体外抑菌

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京津冀地区牧场犊牛饲养管理现状分析及建议

中国畜牧杂志 2022年第1期58卷 268-274页

作者：张昊雪胡凤明鲁琳龙燕马长永屠焰中国农业科学院饲料研究所奶牛营养学北京市重点实验室北京100081 北京农学院动物科学技术学院北京102206 北京市延庆区农业技术推广站北京102199 北京市昌平区崔村动物防疫站北京102200

犊牛的健康不仅关系生产者的经济效益、动物福利,而且关系奶牛养殖业的良性发展以及公共卫生防疫安全和人类健康。研究表明早期营养调控和饲养管理可改善犊牛生长发育。因此,针对不同规模牧场犊牛饲养现状进行调研分析,有利于提高牧场... 详细信息

犊牛的健康不仅关系生产者的经济效益、动物福利,而且关系奶牛养殖业的良性发展以及公共卫生防疫安全和人类健康。研究表明早期营养调控和饲养管理可改善犊牛生长发育。因此,针对不同规模牧场犊牛饲养现状进行调研分析,有利于提高牧场的综合防治水平,减少犊牛的死亡率。本次调研通过调查问卷和调研走访的形式对京津冀地区的34个牧场展开调研,调研内容包括产犊管理、初乳管理、饲养管理和犊牛健康状况。调研结果发现:京津冀地区妊娠母牛管理相对较好,单产率95%,难产率6%,围产期死亡率3.3%;京津冀地区初乳质量检测和初乳饲喂总量还相对较低,74%的牧场进行初乳质量检测和巴氏消毒,29%的牧场初乳只灌服1次,6~12 h内初乳饲喂总量仅47%的牧场满足6~8 L;京津冀地区牧场在哺乳期犊牛疫病防控检测方面相对不足,仅12%牧场在犊牛出生后的1~5 d内检测血清总蛋白浓度,9%的牧场进行腹泻病毒BVD的检测,口蹄疫、布氏杆菌、BVD疫苗注射均不到1/3;在断奶过程中缺少相应的措施,21%的牧场没有断奶应激预防措施;京津冀地区牧场犊牛发病率和死亡率相对较低。由此可见,京津冀地区牧场犊牛饲养管理措施相对比较完善,发病率和死亡率相对较低,但牧场在初乳质量检测、初乳饲喂总量、疫病防控检测及断奶应激预防措施方面相对不足,需要进一步加强妊娠母牛管理、初乳质量管理,增加应激预防措施,加强疫病防控措施。

关键词：牧场饲养管理发病率死亡率犊牛

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椰子油和棕榈油脂肪粉对哺乳期犊牛生长性能和胃肠道发育的影响

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椰子油和棕榈油脂肪粉对哺乳期犊牛生长性能和胃肠道发育的影响

作者：胡凤明中国农业科学院

学位级别：硕士

本文研究了代乳品中不同来源的植物性油脂——椰子油和棕榈油脂肪粉对哺乳期犊牛生长性能和胃肠道发育的影响,旨在为哺乳期犊牛培育提供科学的理论依据。通过饲养试验、消化代谢试验测定了犊牛生长性能和对营养物质的消化代谢;通过屠宰... 详细信息

本文研究了代乳品中不同来源的植物性油脂——椰子油和棕榈油脂肪粉对哺乳期犊牛生长性能和胃肠道发育的影响,旨在为哺乳期犊牛培育提供科学的理论依据。通过饲养试验、消化代谢试验测定了犊牛生长性能和对营养物质的消化代谢;通过屠宰试验测定了胃肠道发育及组织形态结构;通过高通量测序技术测定了瘤胃微生物区系的变化。具体内容如下:内容一:椰子油和棕榈油脂肪粉对哺乳期犊牛生长性能和屠宰性能的影响以椰子油或棕榈油脂肪粉替代代乳品中的乳源脂肪,旨在研究不同来源脂肪对哺乳期犊牛生长性能、免疫机能和屠宰性能的影响。试验选取60头初生荷斯坦公犊牛,分成5个处理组,分别饲喂等氮等能但脂肪组成不同的5种代乳品:1)代乳品中脂肪全部来源于乳脂(W100);2)椰子油脂肪粉替代部分全脂奶粉提供50%的脂肪(C50);3)椰子油脂肪粉完全替代全脂奶粉提供100%脂肪(C100);4)棕榈油脂肪粉替代部分全脂奶粉提供50%的脂肪(P50);5)棕榈油脂肪粉替代全部全脂奶粉提供100%的脂肪(P100),试验期56天,其中预试期14天,正试期42天。结果显示:1)与对照组犊牛相比,饲喂椰子油与棕榈油脂肪粉的试验组犊牛的体重、日增重、干物质采食量、饲料转化率无显著差异(P>0.05);2)饲喂椰子油与棕榈油脂肪粉的犊牛,其粪便评分和腹泻天数与对照组无显著差异(P>0.05);3)犊牛体高、胸围、体斜长、腰角宽及其增长量在处理组间差异均不显著(P>0.05);4)P100组血清葡萄糖浓度显著低于其他处理组(P0.05)。由此可见,使用椰子油和棕榈油脂肪粉替代代乳品中的乳源脂肪对哺乳期犊牛生长性能、血清免疫及抗氧化指标、屠宰性能的影响无显著差异,这表明在代乳品中使用椰子油脂肪粉或棕榈油脂肪粉替代乳源脂肪对哺乳期犊牛生长性能和免疫机能无不良影响。内容二:椰子油和棕榈油脂肪粉对哺乳期犊牛营养物质消化代谢和血脂代谢的影响以椰子油或棕榈油脂肪粉替代代乳品中的乳源脂肪,旨在研究不同来源脂肪对哺乳期犊牛营养物质消化和血脂代谢的影响。试验设计同内容一,采用全收粪尿法开展消化代谢试验,并在56d采集犊牛血液,测定血清生化指标。试验结果显示:与其他处理组相比,1)P100组犊牛的粗脂肪表观消化率有降低趋势(P=0.063),干物质、粗蛋白质和有机物表观消化率组间差异不显著(P>0.05);2)P100组总能消化率(P=0.067)有降低的趋势,粪能(P=0.084)有升高的趋势;3)P100组血清总胆固醇含量有降低的趋势(P=0.093)。由此可见,使用椰子油和棕榈油脂肪粉替代代乳品中的乳源脂肪对哺乳期犊牛营养物质代谢、能量利用和血脂代谢的影响没有显著差异,但犊牛饲喂高含量棕榈酸和油酸的全棕榈油代乳品,其粗脂肪表观消化率、总能消化利用率和血清胆固醇浓度都有所降低。内容三:椰子油和棕榈油脂肪粉对哺乳期犊牛胃肠道发育、瘤胃发酵及微生物的影响以椰子油或棕榈油脂肪粉替代代乳品中的乳源脂肪,旨在研究不同来源脂肪对哺乳期犊胃肠道发育、胃肠道组织形态机构、瘤胃发酵、瘤胃和皱胃食糜酶活、瘤胃微生物区系的影响。试验设计同内容一。每组选取6头牛于60日龄进行屠宰,并采集胃肠道组织样品、瘤胃液、瘤胃和皱胃食糜,分别测定胃肠道组织形态结构、瘤胃发酵、瘤胃和皱胃食糜酶活及瘤胃微生物区系。试验结果显示:1)P100组犊牛的空肠重显著降低(P0.05),门水平上0～60日龄犊牛瘤胃内优势菌群主要是拟杆菌门(48.41%)、厚壁菌门(35.54%)、变形菌门(11.80%)和放线菌门(1.83%)。由此可见,使用椰子油或棕榈油替代代乳品中的乳源脂肪对哺乳期犊牛胃肠道发育、瘤胃发酵和瘤胃微生物区系没有不良影响,但高含量棕榈酸和油酸的全棕榈油代乳品减缓了哺乳期犊牛胃肠道发育。综上所述,使用椰子油和棕榈油脂肪粉替代代乳品中的乳源脂肪,对哺乳期犊牛生长性能和胃肠道发育没有不良影响,这为植物源脂肪在犊牛代乳品中的应用提供理论依据。

关键词：哺乳期犊牛椰子油脂肪粉棕榈油脂肪粉生长性能胃肠道发育

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奶牛反刍行为调控机制研究进展

动物营养学报 2021年第4期33卷 1869-1879页

作者：王硕胡凤明刁其玉屠焰中国农业科学院饲料研究所奶牛营养学北京市重点实验室北京100081

反刍是反刍动物的特有行为,在实际生产中有着重要的指导作用,但其调控机制尚不清楚。本文综述了奶牛的反刍过程、调控反刍行为的潜在机制和反刍行为的影响因素,以期为进一步探究反刍发生的机制以及提高牛生产性能提供参考依据。

关键词：奶牛反刍行为反刍机制调控机制影响因素

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天光一号预放大器自动准直技术研究

原子能科学技术 2019年第6期53卷 1112-1116页

作者：李静王钊胡凤明高智星田宝贤中国原子能科学研究院核物理研究所

天光一号高功率KrF准分子激光装置采用光学角多路实现了六束激光的主振荡功率放大,其光路复杂,人工调节繁琐,指向精度难以保证,且激光波长为248nm,属于深紫外波段,无法采用常用的光束自动准直方法。为了保障六束激光聚焦叠加并稳定精准... 详细信息

天光一号高功率KrF准分子激光装置采用光学角多路实现了六束激光的主振荡功率放大,其光路复杂,人工调节繁琐,指向精度难以保证,且激光波长为248nm,属于深紫外波段,无法采用常用的光束自动准直方法。为了保障六束激光聚焦叠加并稳定精准地照射到靶面上,需开展适合天光一号装置激光参数及光路特性的自动准直技术研究。本文以预放大器三束输入、输出光路为研究对象,探索适合天光一号装置的自动准直方法,建立了预放大器光路自动准直系统,实现了快速、高精度光束的调节,验证了自动准直方案的可行性,为天光一号KrF准分子激光装置实现全光路自动准直奠定了技术基础。

关键词： KrF准分子激光自动准直预放大器

基于奥马哈系统的延续性护理在泌尿系结石术后留置双J管患者中的应用

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中外医学研究 2023年第8期21卷 74-78页

作者：胡凤明佟亚娟陈思远广东药科大学附属第一医院广东广州510080 广东省技术经济研究发展中心

目的:探讨基于奥马哈系统的延续性护理在泌尿系结石术后留置双J管患者中的应用效果。方法:将2021年1—6月广东药科大学附属第一医院收治的80例首次留置双J管患者随机分为对照组和观察组,各40例。对照组接受传统护理,观察组在对照组基础... 详细信息

目的:探讨基于奥马哈系统的延续性护理在泌尿系结石术后留置双J管患者中的应用效果。方法:将2021年1—6月广东药科大学附属第一医院收治的80例首次留置双J管患者随机分为对照组和观察组,各40例。对照组接受传统护理,观察组在对照组基础上接受基于奥马哈系统的延续性护理模式。比较两组护理结局、并发症发生情况及自我护理能力水平。结果:护理前,两组护理结局、自我护理能力量表(exercise of self-care agency,ESCA)评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05);护理后,两组认知评分、行为评分、状况评分、健康知识水平评分、自我护理责任感评分、自我概念评分、自我护理技能评分均高于护理前,且观察组均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。观察组并发症发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:基于奥马哈系统的延续性护理应用于泌尿系结石术后留置双J管患者能改善护理结局,降低并发症发生率,提升自我护理能力。

关键词：双J管泌尿系结石奥马哈系统延续性护理护理结局自我护理能力