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基于双参数磁共振人工智能模型在前列腺癌诊断中的研究

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基于双参数磁共振人工智能模型在前列腺癌诊断中的研究

作者：吴翰昌中国人民解放军海军军医大学

学位级别：硕士

第一部分基于双参数磁共振成像前列腺癌人工智能诊断模型的建立与验证目的:开发基于双参数磁共振成像的人工智能诊断模型,提高前列腺癌的诊断准确率。方法:本项研究对海军军医大学第一附属医院在2016年8月至2023年6月期间接收的2046名... 详细信息

第一部分基于双参数磁共振成像前列腺癌人工智能诊断模型的建立与验证目的:开发基于双参数磁共振成像的人工智能诊断模型,提高前列腺癌的诊断准确率。方法:本项研究对海军军医大学第一附属医院在2016年8月至2023年6月期间接收的2046名经过穿刺病理确认并在手术前8周进行双参数磁共振(bi-parametric magnetic resonance imaging,bp-MRI)检查的患者进行了回顾性分析,按照时间顺序将病例以7:3的比例分为训练集和验证集,同时收集虹口411医院75例及上海市浦东医院171例的数据作为外部测试集。两名放射科医生根据事先定义的标准对MRI图像进行勾画,采用深度学习u-net算法进行前列腺癌病灶的分割,Har DNet算法对病灶进行分类,最终建立人工智能(Artificial intelligence,AI)模型诊断临床显著性前列腺癌(Clinically significant prostate cancer,cs Pca)。计算受试者操作特征的曲线下面积(Area under the curve,AUC)、敏感度和特异度、阳性预测值、阴性预测值来评价模型之间的诊断性能。结果:纳入3个中心共计2292例患者,其中cs Pca阳性组患者1432例,cs Pca阴性组患者860例。构建的AI模型实现诊断cs Pca的AUC值在训练集、验证集、测试集1、测试集2分别为0.89(95%可信区间[CI]:0.87,0.91)、0.86(95%CI:0.83,0.90)、0.86(95%CI:0.77,0.95)、0.81(95%CI:0.73,0.88)。使用AI模型对医生诊断PI-RADS≤3分的患者进一步筛查,建立了AI辅助诊断模型。实现诊断cs Pca的AUC值在训练集、验证集、测试集1、测试集2中分别为0.88(95%CI:0.86,0.90)、0.84(95%CI:0.80,0.88)、0.88(95%CI:0.80,0.97)、0.85(95%CI:0.78,0.93)。对比医生PI-RADS诊断,AI辅助可以将cs Pca的检出率提高14.99%、9.8%、7.7%、17.21%。结论:基于双参数磁共振构建的AI辅助诊断模型可以准确的检测cs Pca,提高医生诊断前列腺癌的准确率。第二部分构建基于双参数磁共振成像人工智能模型预测前列腺癌包膜侵犯目的:开发基于双参数磁共振成像的人工智能模型,协助医生诊断前列腺癌包膜侵犯,提高诊断准确率。方法:回顾性分析海军军医大学第一附属医院收治的经过前列腺根治性切除术证实的778名前列腺癌患者的临床参数及影像学资料,按照时间顺序分为训练集和验证集,另外收集28名来自虹口411医院的病例进行验证。建立一个分类和分割集成AI模型,先采用第一部分研究训练的U-net算法对病灶及前列腺包膜进行分割,再采用Har DNet算法判断是否发生前列腺包膜侵犯(Extracapsular extension,ECE)。医生依据欧洲泌尿生殖放射学会(European Society of Genitourinary Radiology,ESUR)的诊断标准评估所有前列腺癌患者是否发生ECE。联合模型为AI模型联合PSA以及医生ESUR评分的多因素logistics回归模型。模型效能评估采用AUC、敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值。临床应用采用决策曲线评估。分类净重改善指数(Net reclassification improvement,NRI)和综合判别改善指数(Integrated Discrimination Improvement,IDI)展示联合模型较AI模型的净收益。结果:共有806名前列腺癌病人被纳入研究,其中ECE阳性组328例,ECE阴性组476例。构建的AI模型实现诊断ECE的AUC值在训练集、验证集和测试集分别为0.80(95%CI:0.77,0.84)、0.70(95%CI:0.62,0.78)、0.84(95%CI:0.69,0.98),放射科医生使用ESUR评分诊断包膜侵犯的效能,AUC值分别为0.67(95%CI:0.62,0.71)、0.71(95%CI:0.63,0.79)、0.71(95%CI:0.51,0.92)。通过进一步结合医生ESUR评分和PSA构建多因素logistics回归模型,本研究最终建立了AI联合诊断模型,实现诊断ECE的AUC值为0.82(95%CI:0.79,0.86)、0.77(95%CI:0.70,0.84)、0.83(95%CI:0.68,0.98),优于放射科医生使用ESUR评分诊断包膜侵犯的效能,Delong检验显示差异具有统计学意义(p值<0.01)。决策曲线表明,在联合模型中

关键词：双参数磁共振深度学习前列腺癌人工智能前列腺特异性抗原前列腺癌包膜侵犯深度学习前列腺特异性抗原

CBL联合LBL教学模式在放射诊断专业住院医师规范化培训中的价值探讨

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中国多媒体与网络教学学报(上旬刊) 2023年第8期 143-146页

作者：张浩吴翰昌边云海军军医大学第二附属医院(上海长征医院)超声诊断科海军军医大学第一附属医院(上海长海医院)影像医学科

目的：探讨CBL联合LBL教学模式在放射诊断专业住院医师规范化培训中的价值。方法：选取海军军医大学第一附属医院2019级13名住培医师和2020级11名住培医师作为研究对象，2019级的住培医师以LBL教学模式进行培训，2020级的住培医师以CBL... 详细信息

目的：探讨CBL联合LBL教学模式在放射诊断专业住院医师规范化培训中的价值。方法：选取海军军医大学第一附属医院2019级13名住培医师和2020级11名住培医师作为研究对象，2019级的住培医师以LBL教学模式进行培训，2020级的住培医师以CBL联合LBL教学模式进行培训，采用问卷调查、理论考核和影像阅片评估培训效果，采用统计学分析评估两种教学模式的培训效果有无差异。结果：CBL联合PBL教学模式在问卷调查及影像阅片方面的评分均优于LBL教学模式，而在帮助学生掌握理论知识方面两种教学模式的教学效果无明显差异。结论：CBL联合LBL教学模式在放射诊断专业住院医师规范化培训中是一种值得推广的教学模式。

关键词：放射诊断规范化培训 CBL PBL

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第二相对铝硅铸造合金蠕变性能的影响

第二相对铝硅铸造合金蠕变性能的影响

作者：吴翰丰西安工业大学

学位级别：硕士

铝硅系合金是一种广泛应用的有色金属材料,其蠕变性能对于材料的高温服役寿命至关重要。目前对铝合金蠕变性能的研究大多局限于对蠕变宏观行为的分析,而对材料微观组织的考虑相对较少。本研究利用实验与仿真结合的方法,通过对Al-Si合金... 详细信息

铝硅系合金是一种广泛应用的有色金属材料,其蠕变性能对于材料的高温服役寿命至关重要。目前对铝合金蠕变性能的研究大多局限于对蠕变宏观行为的分析,而对材料微观组织的考虑相对较少。本研究利用实验与仿真结合的方法,通过对Al-Si合金的微观组织进行建模,利用有限元法分析模型的蠕变性能,并结合蠕变试验结果,为提高材料的蠕变性能提供依据。本文主要研究内容及结论如下:本文通过机械搅拌法制备了变质处理以及未变质的Al-12Si-4.5Cu合金,发现加入Al-10Sr变质剂后的金相照片中共晶硅较细,棒状共晶硅细化为短棒及粒状,T6热处理后块状初生硅棱角发生钝化,共晶硅熔断及球化,由长针状转为球状。通过蠕变试验研究了变质前后Al-12Si-4.5Cu合金的蠕变性能,进一步分析了变质前后Al-12Si-4.5Cu合金的蠕变机制。研究显示:在已有实验温度和应力条件下,未变质处理的Al-12Si-4.5Cu合金均展现出更好的蠕变性能,具体表现为更高的蠕变应变率、更低的稳态蠕变速率以及更长的蠕变寿命。变质前后两种材料的蠕变拉伸断口形貌均呈现出韧窝穿晶型断裂。两种材料的断裂机制主要以微孔聚集型断裂为主导。250℃下未变质Al-12Si-4.5Cu合金和变质Al-12Si-4.5Cu合金的应力指数n分别为6.53和6.87,对应的蠕变机制为低温高应力条件下的位错攀移蠕变。350℃下未变质Al-12Si-4.5Cu合金和变质Al-12Si-4.5Cu合金的应力指数n分别为3.92和3.62,对应位错滑移蠕变机制。利用Pro E构建出与金相照片一致的二维实际模型;对金相照片进行矢量化,利用Digimat-FE构造出抽象模型,通过Ansys Workbench对模型进行蠕变有限元分析,并与实验结果对照验证其可行性。蠕变有限元结果表明,在350℃,20MPa下,未变质Al-12Si-4.5Cu合金的稳态蠕变速率为4.37E-7s-1,变质Al-12Si-4.5Cu合金的稳态蠕变速率为5.39E-7s-1,未变质Al-12Si-4.5Cu合金的稳态蠕变速率比变质Al-12Si-4.5Cu合金的稳态蠕变速率低18.9%。实际模型和抽象模型体现出相同的结果:在所有应力条件下未变质模型的稳态蠕变速率均小于变质模型,与实验结果吻合。在此基础上,构建出Al-Si合金的二维和三维RVE模型,探究Si相的含量、取向、长径比、细化程度、偏聚程度以及形状对Al-Si合金的蠕变性能的影响;构建了颗粒增强Al-Si合金的模型,探究颗粒种类、含量以及混杂颗粒对颗粒增强Al-Si合金蠕变性能的影响。结果表明,在二维模型中Si相含量的增加、Si相取向垂直于应力方向、Si相长径比较小以及Si相颗粒均匀分布有助于提高Al-Si合金的蠕变性能。在三维模型中片状Si相模型相较于棒状Si相模型和球状Si相模型表现出更低的等效蠕变应变量,且其稳态蠕变速率较其他两种形状显著降低,具有更好的蠕变性能。在颗粒增强Al-Si合金模型中,添加Ti B2和SiC颗粒可以有效降低基体的平均等效应力和稳态蠕变速率,随着颗粒含量的增加,合金的蠕变性能得到进一步改善。特别是在Ti B2和SiC颗粒协同增强的模型中,具有更低的等效蠕变应变和稳态蠕变速率,表明颗粒的协同作用对提高合金的蠕变性能具有显著效果。

关键词：蠕变性能稳态蠕变速率有限元模拟 Al-Si合金

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我国农民工群体阅读困境及其原因与应对策略

出版发行研究 2024年第6期 88-95,111页

作者：田菲谷征吴翰洁中国新闻出版研究院北京印刷学院新闻传播学院

我国农民工群体的阅读困境主要体现为以下三个矛盾:农民工群体阅读重要性认知程度较高与自身及其子女实际阅读量较低之间的矛盾;数字化阅读的参与度和倾向性较高与纸质书阅读情况堪忧的矛盾;农民工群体对公共阅读空间和设施及全民阅读... 详细信息

我国农民工群体的阅读困境主要体现为以下三个矛盾:农民工群体阅读重要性认知程度较高与自身及其子女实际阅读量较低之间的矛盾;数字化阅读的参与度和倾向性较高与纸质书阅读情况堪忧的矛盾;农民工群体对公共阅读空间和设施及全民阅读活动日益凸显的需求与实际服务供给不足、宣传不到位之间的矛盾。在分析产生这些困境的原因的基础上,文章提出应进一步完善保障农民工阅读的法规条款;引导农民工群体走进阅读空间;丰富农民工群体的阅读活动;关注农民工子女阅读需求,创建良好的家庭阅读氛围等应对策略。

关键词：农民工阅读全民阅读阅读保障

NOR1/OSCP1调节恶性肿瘤进程的研究进展

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生命的化学 2016年第5期36卷 698-703页

作者：魏旭吴翰昌吴晋张琼张锦鹏张红梅第四军医大学学员一旅西安710032 第四军医大学西京医院西安710032

有机溶质载体伴侣1(NOR1/OSCP1)是2003年中南大学湘雅医学院肿瘤研究所克隆的一个鼻咽癌表达下调新基因,可能参与亚硝胺类化学致癌物在体内的代谢过程。后续研究表明,与癌旁组织相比,NOR1在鼻咽癌、宫颈癌、前列腺癌等一系列癌组织显著... 详细信息

有机溶质载体伴侣1(NOR1/OSCP1)是2003年中南大学湘雅医学院肿瘤研究所克隆的一个鼻咽癌表达下调新基因,可能参与亚硝胺类化学致癌物在体内的代谢过程。后续研究表明,与癌旁组织相比,NOR1在鼻咽癌、宫颈癌、前列腺癌等一系列癌组织显著低表达,并作为肿瘤抑制因子激活相关信号通路抑制细胞增殖和促进细胞凋亡。本文将系统阐述NOR1与肿瘤的关系及其调节恶性肿瘤进程的可能作用机制,为将来抗肿瘤治疗提供一个新的靶标。

关键词：有机溶质载体伴侣1 肿瘤抑制因子细胞增殖细胞凋亡抗肿瘤治疗

基于知识辅助深度强化学习的巡飞弹组动态突防决策

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兵工学报 2024年第9期45卷 3161-3176页

作者：孙浩黎海青梁彦马超雄吴翰西北工业大学自动化学院陕西西安710072 西安现代控制技术研究所陕西西安710065

巡飞弹组(Loitering Munition Group,LMG)突防控制决策是提高巡飞弹群组作战自主性与智能性的关键。针对存在截击拦截器和临机防空火力区的动态环境中弹组突防机动指令在线生成困难的问题,提出一种基于知识辅助强化学习方法的LMG突防控... 详细信息

巡飞弹组(Loitering Munition Group,LMG)突防控制决策是提高巡飞弹群组作战自主性与智能性的关键。针对存在截击拦截器和临机防空火力区的动态环境中弹组突防机动指令在线生成困难的问题,提出一种基于知识辅助强化学习方法的LMG突防控制决策算法。结合领域知识、规则知识改进状态空间和回报函数设计提高算法泛化能力与训练收敛速度。构建基于软动作-评价方法的LMG突防控制决策框架,以提高算法探索效率。利用专家经验和模仿学习方法改善多弹多威胁带来的解空间狭窄、算法初始高效训练经验匮乏的问题。实验结果表明,新算法能够在动态环境中实时生成有效的突防机动指令,相较于对比方法效果更好,验证了算法的有效性。

关键词：巡飞弹组知识辅助深度强化学习 Soft Actor-Critic算法动态环境突防控制决策

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奥沙利铂联合替吉奥(SOX)与奥沙利铂联合卡培他滨(XELOX)治疗中国进展期胃癌患者的Meta分析

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中国生化药物杂志 2015年第5期35卷 56-60页

作者：李远军邢娟吴翰昌魏旭张红梅解放军空军总医院北京100142 北京大学城市与环境学院北京100871 第四军医大学学员旅陕西西安710032 第四军医大学第一附属医院肿瘤科陕西西安710032

目的本研究对奥沙利铂联合替吉奥（SOX）或奥沙利铂联合卡培他滨（XELOX）治疗进展期胃癌的有效性及安全性进行荟萃分析,以期更有效地指导临床用药。方法在CNKI、万方、维普、PUBMED数据库中,检索SOX和XELOX 2组方案治疗进展期胃癌的随... 详细信息

目的本研究对奥沙利铂联合替吉奥（SOX）或奥沙利铂联合卡培他滨（XELOX）治疗进展期胃癌的有效性及安全性进行荟萃分析,以期更有效地指导临床用药。方法在CNKI、万方、维普、PUBMED数据库中,检索SOX和XELOX 2组方案治疗进展期胃癌的随机对照临床研究（randomized controlled trials,RCT）,按照JADAD质量计分法对所纳入的每篇文献逐篇进行方法学质量评估;荟萃分析采用Rev Man 5.2.0（Cochrane-information Management System）进行系统评价,评价内容为2种化疗方案的有效性（即临床缓解率,PR＋CR）与安全性。结果共有8个临床研究纳入本系统评价,共计603例中国进展期胃癌患者,其中应用SOX方案化疗患者293例,应用XELOX方案治疗患者310例。分析结果显示2种方案治疗进展期胃癌患者的有效率无显著差异（OR=1.19,95%CI：0.86-1.64,P=0.29）。就不良反应而言,SOX方案口腔黏膜炎的发生率明显高于XELOX方案（OR=2.29,95%CI：1.74~4.89,P〈0.0001）,其他不良反应差异无明显统计学意义。总体看来,SOX方案与XELOX方案不良反应发生率无差异（OR=0.88,95%CI：0.66~1.19,P=0.41）。结论在中国进展期胃癌患者的临床治疗中,SOX方案在临床缓解率方面与XELOX方案不相上下,但其口腔黏膜炎的发生率明显高于XELOX方案。

关键词：进展期胃癌 SOX XELOX Meta分析

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深度学习技术结合MRI在前列腺癌中的应用

国际医学放射学杂志 2023年第3期46卷 317-321页

作者：吴翰昌边云邵成伟海军军医大学第一附属医院放射诊断科上海200433

MRI在前列腺癌的诊断中具有重要价值,但其在评估病理分级、评价疗效和预测预后等方面仍存在不足。近年深度学习技术在肿瘤筛查、肿瘤微环境分析等各种医学影像任务中展现出优异的性能。就深度学习技术结合MRI在前列腺癌中的应用现状进... 详细信息

MRI在前列腺癌的诊断中具有重要价值,但其在评估病理分级、评价疗效和预测预后等方面仍存在不足。近年深度学习技术在肿瘤筛查、肿瘤微环境分析等各种医学影像任务中展现出优异的性能。就深度学习技术结合MRI在前列腺癌中的应用现状进行综述。

关键词：深度学习神经网络前列腺癌磁共振成像 Gleason分级

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MOF基材料在催化合成碳酸二甲酯中的应用

功能高分子学报 2024年第2期37卷 171-186页

作者：吴翰英肖义鈜杨磊黄建辉谷志刚莆田学院环境与生物工程学院福建省高校生态环境及其信息图谱重点实验室福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室福建莆田351100 中国科学院福建物质结构研究所福州350002

碳酸二甲酯(DMC)被誉为有机合成的新基石,制备新型高效的合成DMC催化剂对推进DMC工业化发展具有重要意义。金属-有机框架(MOF)由于具有比表面积大、结构多样和多孔性等特点,能够针对性地设计其组分与结构,在催化领域得到了广泛地研究与... 详细信息

碳酸二甲酯(DMC)被誉为有机合成的新基石,制备新型高效的合成DMC催化剂对推进DMC工业化发展具有重要意义。金属-有机框架(MOF)由于具有比表面积大、结构多样和多孔性等特点,能够针对性地设计其组分与结构,在催化领域得到了广泛地研究与应用。本综述总结了MOF基材料的结构调控策略及其在催化合成DMC中的应用,包括缺陷态调控、有机官能团功能化、混合金属功能化以及MOF衍生物构筑的调控策略,概括了通过亚硝酸甲酯羰基化法和CO_(2)直接合成法获取DMC的进展,此外还讨论了MOF基材料在催化合成DMC中面临的挑战。

关键词：金属-有机框架结构调控亚硝酸甲酯羰基化 CO_(2)直接合成碳酸二甲酯

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