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肝脏肿瘤是常见恶性肿瘤之一,严重威胁患者身体健康。常见肝脏肿瘤治疗方法有手术切除和介入治疗。这些方法都需要精确定位肝脏血管,腹部CT图像有助于观察肝脏肿瘤和血管的位置和形态,帮助医生进行术前规划和术中导航,确保手术的准确性和安全性。因此借助CT图像准确地分割肝脏血管对于治疗肝脏肿瘤至关重要。3D U-Net网络常被用于肝脏血管分割,但由于CT图像中肝脏血管具有占比小、噪声多、且与周围组织对比度低等特点,分割过程中依然存在不足。(1)针对肝脏血管边缘分割较差问题,提出了基于残差高效通道注意力联合改进空洞空间金字塔(Residual-Efficient Channel Attention-Improve Atrous Spatial Pyramid Pooling,R-ECA-IASPP)的3D U-Net肝脏血管分割模型(R-ECA-IASPP-3D U-Net),该模型旨在3D U-Net编码阶段中引入R-ECA-IASPP模块,捕获边缘血管多尺度信息并且充分利用血管上下文信息,增强通道中重要特征的权重,使得网络捕获更多肝脏血管边缘信息。(2)针对肝脏血管整体分割较差问题,提出了基于自适应双分支注意力特征融合(Adaptive Dual Branch Attention,ADBA)和残差高效通道注意力联合改进空洞空间金字塔的3D U-Net肝脏血管分割模型(ADBA-R-ECA-IASPP-3D U-Net),ADBA模块从通道域和空间域两个维度增强网络学习血管特征的能力,弥补浅层低级语义信息和深层高级语义信息直接拼接导致的血管信息丢失问题。为了减少上采样直接恢复原始图像分辨率造成信息丢失问题,在解码阶段引入了深度监督机制(Deep Supervision,DS),有效减少上采样时的信息丢失。数据集中血管和背景存在分布不平衡问题,本文设计了加权混合损失函数,解决数据分布不平衡问题。为了验证本文所提模型的有效性,在公共数据集3D-IRCADB上进行实验对比。使用DSC、Acc、Pre和Rec四种评价指标对分割结果进行评价并和与其他主流分割模型进行比较,实验结果表明,本文所提模型在肝脏血管分割任务中有更好分割性能和优越性。

关键词：肝脏血管分割医学图像处理 3D U-Net 空洞空间金字塔注意力机制

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重寄生车轮虫宿主新记录及种内分化研究

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水生生物学报 2024年

作者：唐发辉蒋玉椒秦微微夏萍赵元莙重庆师范大学生命科学学院动物生物学重庆市高校重点实验室重庆师范大学淡水鱼类资源保护与利用重庆市重点实验室

为探索重寄生车轮虫(Trichodina hyperparasitis Chen&Hsieh, 1984)种内分化的影响因素,研究通过广泛采样分离获得寄生于乌鳢(Channa argus)与月鳢(Channa asiatica)鳃部的重寄生车轮虫3个地理株系,即重庆沙坪坝乌鳢寄生株系(S株系)、... 详细信息

为探索重寄生车轮虫(Trichodina hyperparasitis Chen&Hsieh, 1984)种内分化的影响因素,研究通过广泛采样分离获得寄生于乌鳢(Channa argus)与月鳢(Channa asiatica)鳃部的重寄生车轮虫3个地理株系,即重庆沙坪坝乌鳢寄生株系(S株系)、重庆大足乌鳢寄生株系(D株系)与贵州凯里月鳢寄生株系(K株系),其中贵州凯里为重寄生车轮虫的地理新记录,月鳢为其宿主新记录。结合形态学与分子证据对重寄生车轮虫不同株系进行了比较研究,基于附着盘形态学量化与主成分分析的研究结果显示:三地理株系在虫体大小方面存在显著差异,其中S株系是虫体最大的株系(P<0.05),也是齿体最长的株系(P<0.05), K株系是齿体数最少的株系; S株系与K株系在附着盘整体结构与齿体形态方面存在一定的种内差异(P<0.05);基于SSU rDNA序列的株系比较结果显示, K株系与其他2株系间存在10个碱基变异位点,但3株系间序列相似度为99.45%—100%,遗传距离为0.001—0.003;基于SSU rDNA的系统发育分析显示,重寄生车轮虫与近缘种之间形成了宿主种类特有的单系,即“鲈形目Perciformes支系”与“鲇形目Siluriformes支系”;同时在其种内也形成了宿主种群特有的单系,即“乌鳢支系”与“月鳢支系”。综合研究结果表明,重寄生车轮虫并非一定营“重寄生”生活,且偏好寄生于鳢属(Channa)鱼类;其中乌鳢寄生的两株系间较近缘,与月鳢寄生的株系间则较远缘,且各株系间已存在一定程度的遗传分化与形态分化;推测对于外寄生车轮虫而言,第一生境即宿主的类型可能是影响车轮虫种间或种群分化最直接的因素。

关键词：新记录种内分化 SSU rDNA 鳢属鱼类重寄生车轮虫

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