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基于MRI的人工智能在直肠癌中的应用进展

磁共振成像 2023年第9期14卷 176-180页

作者：朱钰欧阳治强单海燕杨露褚吉祥廖承德柯腾飞杨军云南省肿瘤医院(昆明医科大学第三附属医院)放射科昆明650118 昆明市延安医院(昆明医科大学附属延安医院)放射科昆明650051

直肠高分辨率MRI具有极高的软组织分辨率,能够清晰显示直肠肠壁、直肠系膜筋膜、腹膜反折及邻近器官的受侵状况,是评估直肠癌(rectal cancer,RC)的首选影像学方法。然而,常规MRI的语义特征仍然不足以辅助临床医生做出诊疗决策。因此,在R... 详细信息

直肠高分辨率MRI具有极高的软组织分辨率,能够清晰显示直肠肠壁、直肠系膜筋膜、腹膜反折及邻近器官的受侵状况,是评估直肠癌(rectal cancer,RC)的首选影像学方法。然而,常规MRI的语义特征仍然不足以辅助临床医生做出诊疗决策。因此,在RC患者的诊疗随访过程中,需要新型无创影像学标志物来定量描述肿瘤特征,指导临床制订治疗策略,实现个体化诊疗。随着人工智能(artificial intelligence,AI)在医学中的发展及广泛应用,其为基于高分辨MRI的RC评估提供了客观的参考依据,能更好地辅助临床医生做出精准的诊疗决策。本文总结了近年来AI在RC病灶分割、T分期评估、淋巴结转移预测、新辅助治疗后疗效评估、预后预测中的应用,并进行了总结与展望,旨在帮助读者更好地了解基于MRI的AI在RC方面的应用进展,并为将来的研究提供一定参考方向。

关键词：直肠癌人工智能磁共振成像机器学习

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2型糖尿病患者皮层下灰质核团的VBM研究

2型糖尿病患者皮层下灰质核团的VBM研究

作者：欧阳治强昆明医科大学

学位级别：硕士

[目的]利用基于体素的形态学测量(VBM)方法检测血压正常的2型糖尿病患者(T2DM)和T2DM伴高血压患者皮层下灰质核团可能存在的形态学改变,探究皮层下灰质核团形态学改变与多种临床相关变量间的相关性。[资料与方法]本次研究设立三组试验对... 详细信息

[目的]利用基于体素的形态学测量(VBM)方法检测血压正常的2型糖尿病患者(T2DM)和T2DM伴高血压患者皮层下灰质核团可能存在的形态学改变,探究皮层下灰质核团形态学改变与多种临床相关变量间的相关性。[资料与方法]本次研究设立三组试验对象:血压正常的T2DM患者36例、T2DM伴高血压患者27例、健康志愿者30例。对所有受试者行头颅磁共振(MR)常规序列(T1WI、FLAIR)以及科研序列(3D-T1WI BRAVO)扫描,采集所有受试者的3D-T1WI图像,运用FIRST软件提供的自动分割工具对各个受试者皮层下灰质核团进行精确的自动分割。一、基于VBM技术中的容积测量和表面形状分析,比较血压正常的T2DM患者和正常对照者皮层下灰质核团的体积和表面形状的差异,同时分析血压正常的T2DM患者皮层下灰质核团的体积和表面形状的变化与简易智力状态检查量表(MMSE)评分和各临床变量间的相关性;二、基于VBM技术中的容积测量和表面形状分析,比较T2DM伴高血压患者和血压正常的T2DM患者皮层下灰质核团的体积和表面形状的差异,同时分析T2DM伴高血压患者皮层下灰质核团的体积和表面形状的变化与MMSE评分和各临床变量间的相关性。[结果]基于VBM的形态学分析示:一、与正常对照组相比,血压正常的T2DM患者皮层下灰质核团的体积和表面形状均未见明显改变(p>0.05);二、与血压正常的T2DM患者组相比,T2DM伴高血压患者组存在右侧丘脑体积明显缩小(p强的代偿和修复能力有关;而高血压可诱发加重T2DM患者胰岛素抵抗水平,是加剧患者皮层下灰质核团的构和功能损伤的主要原因;此外,T2DM伴高血压患者左侧海马的形状改变可能是导致患者认知功能障碍的重要神经-病理学基础,有望作为临床诊断T2DM伴高血压患者早期认知功能障碍的神经影像学依据。

关键词： 2型糖尿病高血压基于体素的形态学测量磁共振成像神经核团丘脑海马

基于MRI影像组学预测脑膜瘤基因表型可行性的研究进展

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放射学实践 2021年第9期36卷 1170-1174页

作者：欧阳治强(综述) 鲁毅孙学进(审校) 昆明医科大学第一附属医院影像科/脑功能研究室昆明650032

基因组学通过研究肿瘤生长、发展内在机制,向人们揭示了基因与肿瘤之间广泛而强烈的联系,而影像组学发展至今已在肿瘤诊断、良恶性分级、复发及预后预测方面取得了丰硕的成果。当基因组学与影像组学相遇时,便结合成为一个全新的领域—... 详细信息

基因组学通过研究肿瘤生长、发展内在机制,向人们揭示了基因与肿瘤之间广泛而强烈的联系,而影像组学发展至今已在肿瘤诊断、良恶性分级、复发及预后预测方面取得了丰硕的成果。当基因组学与影像组学相遇时,便结合成为一个全新的领域——影像基因组学。通过影像基因组学预测脑膜瘤基因表型能为外科手术方案制定、术后复发以及预后评价提供前瞻性的医学信息,现就基于MRI影像组学预测脑膜瘤基因表型的可行性予以综述。

关键词：脑膜瘤影像组学基因组学影像基因组学磁共振成像

基于MRI-T_(1)增强影像组学特征分析预测脑膜瘤p53基因表型

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放射学实践 2021年第6期36卷 693-699页

作者：欧阳治强李倩孙学进鲁毅昆明医科大学第一附属医院医学影像科昆明650032 昆明医科大学第一附属医院脑功能研究室昆明650032 彝良县人民医院放射科云南657699

目的:探究基于MRI-T_(1)增强图像影像组学特征分析在预测脑膜瘤p53基因表型中可行性及存在的价值。方法:搜集本院2016年6月-2020年6月经术后病理及免疫组化证实脑膜瘤患者80例(p53基因野生型与突变型各40例)。将所有患者T_(1)增强图像... 详细信息

目的:探究基于MRI-T_(1)增强图像影像组学特征分析在预测脑膜瘤p53基因表型中可行性及存在的价值。方法:搜集本院2016年6月-2020年6月经术后病理及免疫组化证实脑膜瘤患者80例(p53基因野生型与突变型各40例)。将所有患者T_(1)增强图像导入基于MATLAB R2014a平台开发IBEX图像处理软件,由两位影像科硕士研究生在上级医师指导下勾画肿瘤感兴趣区(ROI)并提取影像组学特征。对特征数据进行降维处理,再分别采用逻辑回归、决策树、支持向量机以及自适应增强4种分类学习器构建脑膜瘤p53基因表型预测模型,同时使用受试者工作特征曲线(ROC)评价各种模型预测效能。选取上述4种分类学习器中表现最佳的一种,依次构建影像特征模型、联合模型并建立脑膜瘤p53基因突变风险量化评估模型(Nomogram模型)。结果:组间存在5个具有非零系数影像组学特征,4种分类学习器中SVM模型预测效能最佳,其训练集与验证集AUC(area under curve)分别为0.894和0.729;进一步纳入肿瘤强化均匀度、扩散是否受限这两个影像特征后得到联合模型AUC为0.954。Nomogram模型显示脑膜瘤出现扩散受限、强化不均匀表现且Radiomics值越高时患者为p53基因突变型可能性越大。结论:基于MRI-T_(1)增强图像影像组学特征分析结合影像特征建立联合模型对脑膜瘤p53基因表型具有较好预测价值,而最终构建Nomogram预测模型能对脑膜瘤p53基因突变风险进行量化评分的同时也为个体化评估脑膜瘤内生物学特性提供了有用参考依据。

关键词：脑膜瘤基因 p53 磁共振成像影像组学机器学习 Nomogram模型

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热离子空间堆电源负荷跟踪特性研究

核动力工程 2024年第2期45卷 63-71页

作者：韩旭帆欧阳泽宇王钊单建强西安交通大学核科学与技术学院西安710049 上海宇航系统工程研究所上海201100

为分析热离子空间堆电源负荷跟踪运行特性,本研究采用可复用的层次化组件模型的Fortran语言建立热离子空间堆TOPAZ-II系统程序。分析了铯蒸汽压力和电极间隙对输出电功率的影响,利用堆芯反应性反馈和外部负载电阻协同控制的方法,分析不... 详细信息

为分析热离子空间堆电源负荷跟踪运行特性,本研究采用可复用的层次化组件模型的Fortran语言建立热离子空间堆TOPAZ-II系统程序。分析了铯蒸汽压力和电极间隙对输出电功率的影响,利用堆芯反应性反馈和外部负载电阻协同控制的方法,分析不同载荷变化下热离子空间堆电源在轨运行的负荷跟踪运行特性。结果表明对于稳态电功率为5.5 kW的工况,电功率在0.95~7.25 kW之间变化时,慢化剂温度不会发生明显变化,此时堆芯具有自稳特性;超过这个范围,堆芯则失去自稳特性,这与慢化剂的正温度反应性反馈密切相关。

关键词：热离子空间堆电源程序开发负荷跟踪

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剑突下单孔胸腔镜手术在肺部疾病中的应用进展

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中国微创外科杂志 2024年第4期24卷 294-297页

作者：王洪(综述) 伍治强(审校) 成都医学院第一附属医院胸心外科成都610500

胸腔镜手术(video-assisted thoracoscopic surgery,VATS)目前已广泛应用于肺部常见疾病的诊断和治疗中。经过20多年的发展,VATS已由多孔逐渐发展为以单孔胸腔镜手术(uniportal video-assisted thoracoscopic surgery,UVATS)为主的手术方式[1],且在国内已得到广泛应用[2]。近年来,为避免肋间神经损伤,减轻患者术后疼痛,加速患者术后康复,胸外科医生在肺部手术中开始采用剑突下单孔胸腔镜手术(subxiphoid uniportal video-assisted thoracoscopic surgery,SUVATS)。

关键词：单孔胸腔镜手术胸外科医生肺部手术肋间神经剑突下肺部疾病术后疼痛 VATS

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剑突下单孔胸腔镜在前纵隔肿瘤中的应用进展

中国微创外科杂志 2024年第7期24卷 511-514页

作者：王洪(综述) 伍治强(审校) 成都医学院第一附属医院胸心外科成都610500

前纵隔肿瘤切除的传统方法是正中开胸手术,创伤大,术后并发症多,已转变为经肋间入路多孔或两孔电视胸腔镜手术(video-assisted thoracoscopic surgery,VATS)。近年来,单孔电视胸腔镜手术(uniportal VATS,U-VATS)在胸部疾病的诊疗中得到... 详细信息

前纵隔肿瘤切除的传统方法是正中开胸手术,创伤大,术后并发症多,已转变为经肋间入路多孔或两孔电视胸腔镜手术(video-assisted thoracoscopic surgery,VATS)。近年来,单孔电视胸腔镜手术(uniportal VATS,U-VATS)在胸部疾病的诊疗中得到广泛应用[1]。相较于经肋间入路U-VATS,剑突下U-VATS(subxiphoid U-VATS,SU-VATS)能够完整地显示前纵隔间隙,更好地暴露并保护双侧膈神经,彻底切除前纵隔脂肪组织,尤其是两侧心膈角的脂肪组织,并能完整显露并切除左无名静脉上方组织,同时,可避免肋间神经损伤,减轻术后疼痛,有助于术后咳嗽及早期下床活动,促进快速康复。

关键词：前纵隔肿瘤电视胸腔镜手术早期下床活动肋间神经膈神经单孔胸腔镜心膈角脂肪组织

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基于高阶间断伽辽金方法的两相流数值模拟

南京航空航天大学学报 2024年第2期56卷 273-280页

作者：黄健健欧阳文轩吕宏强南京航空航天大学航空学院南京210016

基于高阶间断伽辽金方法对可压缩两相流问题进行了数值求解。计算区域采用非结构网格划分,对于欧拉方程以及Level Set方程分别使用牛顿法以及龙格库塔方法进行迭代求解,并通过统一算法进行数据交换,实现统一框架下Level Set方程在可压... 详细信息

基于高阶间断伽辽金方法对可压缩两相流问题进行了数值求解。计算区域采用非结构网格划分,对于欧拉方程以及Level Set方程分别使用牛顿法以及龙格库塔方法进行迭代求解,并通过统一算法进行数据交换,实现统一框架下Level Set方程在可压缩流场中的求解。最后,通过经典二维算例对本文所提算法展开验证。通过Zalesak圆盘等算例验证了算法的高分辨率、质量守恒性及其在处理大变形问题上的优势,然后对左行激波通过氦气气泡的数值模拟,验证了本文算法对流场两相流界面复杂形状的高精度捕捉能力。

关键词：间断伽辽金可压缩流场两相流 Level Set 界面捕捉

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定制家具板件数控钻孔作业时间预测模型

林业科学 2024年第1期60卷 120-128页

作者：欧阳周洲吴义强陶涛蔡丰王迅郝绍平中南林业科技大学长沙410004 欧派家居集团股份有限公司广州510475 农林生物质绿色加工技术国家地方联合工程研究中心长沙410004 木竹资源高效利用省部共建协同创新中心长沙410004

【目的】为实现大规模定制家具更高效、更低碳的智能制造,有必要在自动化、连续化生产的基础上实施更精准的智慧生产决策,将生产管理由传统的批次级推进到板件级,以差异化的工序作业时间为基础开展生产调度。本研究通过分析数控钻孔作... 详细信息

【目的】为实现大规模定制家具更高效、更低碳的智能制造,有必要在自动化、连续化生产的基础上实施更精准的智慧生产决策,将生产管理由传统的批次级推进到板件级,以差异化的工序作业时间为基础开展生产调度。本研究通过分析数控钻孔作业时间的关键影响因素,构建可预测每一张板件数控钻孔作业时间的数学模型,在生产前获得较为精准的作业时间数据,解决定制家具板件差异化作业时间数据缺失的现实问题,为定制家具的板件级生产调度夯实数据基础。【方法】基于定制家具制造实际,从数控钻孔加工中心的作业逻辑着手,分析不同数据条件下影响数控钻孔作业时间的关键因素,通过MES(制造执行系统)从设备底层采集6万余条历史作业时间数据,构建解析程序提取关键影响因素,搭建使用Mish激活函数的3层人工神经网络模型,并引入动量和学习率衰减算法提高模型精度和运算效率,实现定制家具数控钻孔工序板件级作业时间的预测。【结果】不同数据条件下,人工神经网络模型可实现良好预测效果,其中基于数控程序提取的9维变量对平均作业时间的预测误差率为2.68%,具备对工序总体效能进行预测的能力;单一板件预测结果平均绝对误差为2.87 s,显著优于同等数据条件下的常规线性回归模型,对指导板件级精准调度具有实际意义。【结论】通过MES大量采集历史作业时间数据,构建解析程序,提取关键影响因素,基于制造大数据搭建3层人工神经网络模型,能够较精准预测板件级数控钻孔作业时间,为实现定制家具制造过程的设备与工艺优化、基于单张板件开展精准生产调度、构建家具制造数字孪生车间打下良好数据基础,推动智能制造在定制家具领域的实践。

关键词：定制家具数控钻孔作业时间人工神经网络家具制造智能制造

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