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基于轻量化卷积神经网络的医学图像分割方法

基于轻量化卷积神经网络的医学图像分割方法

作者：赵俊霖山东师范大学

学位级别：硕士

医学图像作为一种临床医学诊断的重要辅助工具,在患者病情诊断及手术方案制定中起着至关重要的作用。然而,与自然图像相比,医学图像具有更高的复杂性。医学图像分割是将目标器官组织区域从复杂的医学图像中分离出来,然后进一步分析目标... 详细信息

医学图像作为一种临床医学诊断的重要辅助工具,在患者病情诊断及手术方案制定中起着至关重要的作用。然而,与自然图像相比,医学图像具有更高的复杂性。医学图像分割是将目标器官组织区域从复杂的医学图像中分离出来,然后进一步分析目标,从而有效降低目标分析的复杂度和难度。如何精准、高效的进行医学图像的分割,一直是医学图像的一个重要课题。本文以卷积神经网络为基础,对传统的医学图像分割算法以及网络架构进行深入研究,提出了一种基于轻量化卷积神经网络的医学图像分割方法,有效地降低网络参数量、提高模型运算速度。本文所提出的方法采用对称编码器解码器体系结构,编码网络用于输出图像的卷积特征图,解码网络用于对特征图进行多重上采样和输出图像的语义分割图。本文在以下几个方面展开研究:(1)基于轻量化卷积神经网络的肝脏分割方法研究。该研究将3D-UNet网络与Ghost模块进行结合,对3D-UNet进行轻量化处理,在保证图像分割精度的同时有效降低网络参数量。通过在腹部肝脏影像的分割实验对该研究方法进行验证,实验表明本文方法可以更加准确地对医学图像进行分割,并且该研究方法的网络参数量更少、运算更加高效。(2)基于两阶段卷积神经网络的结肠癌分割方法研究。上述(1)方法对结肠癌等分割难度更大的低对比度、小病灶区域的效果较差。本研究方法结合计算机视觉领域的目标检测和语义分割技术,设计了检测、分割两阶段轻量级网络来提高小病灶区域分割精度,减少参数量和计算量。(3)本文在以上两个任务基础上进行整合,设计并开发了医学图像分割系统。该系统具有三维医学图像显示,自动化图像分割,分割结果展示等主要功能,满足医生查看分析医学影像的基本需求,并且可以对目标感兴趣区域分割出来进行突出显示,从而降低医学影像复杂度、使医生集中精力于目标区域、辅助医生临床诊断。

关键词：医学图像分割 U-Net 轻量化卷积神经网络医学图像分割系统

集成化血液净化模式对儿童重症病毒性脑炎疗效观察及评估脑脊液中新蝶呤的作用

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集成化血液净化模式对儿童重症病毒性脑炎疗效观察及评估脑脊液中...

作者：赵俊霖新乡医学院

学位级别：硕士

背景重症病毒性脑炎患儿常常起病急、病情重、进展迅猛,死亡率高,而存活者中部分遗留神经功能后遗症,抗病毒药物治疗效果有限,临床上尚缺乏特效治疗手段,常以呼吸支持、镇痛、镇静、止惊、降颅内压、激素及免疫球蛋白输注等综合治疗为... 详细信息

背景重症病毒性脑炎患儿常常起病急、病情重、进展迅猛,死亡率高,而存活者中部分遗留神经功能后遗症,抗病毒药物治疗效果有限,临床上尚缺乏特效治疗手段,常以呼吸支持、镇痛、镇静、止惊、降颅内压、激素及免疫球蛋白输注等综合治疗为主。有研究发现,病毒性脑炎的发展与免疫反应有关,目前已证实单一血液净化技术,可以通过清除患者体内炎症介质,维护液体平衡;血液净化模式日趋丰富,不同的集成血液净化模式可以相互辅助,能够快速的清除多种炎症介质,以更好的达到治疗目的。脑脊液中新蝶呤(Neopterin,Np)作为神经损伤新的标志物,相对稳定且不受影响。本研究探讨集成化血液净化模式对儿童重症病毒性脑炎疗效如何以及评估脑脊液中Np对神经功能作用。目的探讨早期血液灌流(hemoperfusion,HP)联合连续性静脉-静脉血液透析滤过(Continuous veno venous hemodiafiltration,CVVHDF)的集成血液净化模式对儿童重症病毒性脑炎疗效,并评估脑脊液中Np水平与预后的相关性。方法本研究收集2017年9月-2022年3月在新乡医学院第一附属医院接受血液净化治疗的重症病毒性脑炎儿童,根据血液净化治疗模式的差别,分为治疗组(HP+CVVHDF,18例);历史对照A组(CVVHDF,14例)。儿科病区接受常规治疗的轻型病毒性脑炎病例16例作为对照B组。由于获取正常人脑脊液标本非常困难,且不符合伦理学,将儿科病区急性淋巴细胞白血病缓解期病例13例作为对照C组;对照B组和对照C组在治疗前留取脑脊液并检测Np含量;治疗组(14例)在血液净化治疗前后留取了血清和脑脊液进行Np含量测定。收集临床数据比较治疗组和历史对照A组临床疗效。将治疗组(14例)和对照B组、对照C组三组治疗前脑脊液中Np水平进行对比,分析脑脊液中Np有无明显差异;收集治疗组(14例)和对照B组的头颅核磁累及范围并分析与脑脊液中Np水平的相关性。治疗组(14例)治疗前后血清、脑脊液中Np水平进行对比,了解脑脊液中Np是否更稳定;分析治疗组(14例)临床资料与脑脊液中Np的相关性。结果1.治疗组和历史对照A组对比1.1一般人口学资料本研究共纳入重症病毒性脑炎患儿32例,治疗组18例、历史对照A组14例;治疗组和历史对照A组对比:两组间年龄、性别、体重、院前病程、PICU入住时间、机械通气时间、昏迷时间(>7天或0.05);治疗组比历史对照A组血液净化治疗时间长,差异有统计学意义(P0.05);两组治疗后组间血常规WBC、GRA、LM比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。历史对照A组自身治疗前后对比:血常规WBC较前下降,差异有统计学意义(P=0.016);历史对照A组患儿治疗前后GRA、淋巴细胞百分比比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗组自身治疗前后对比:血常规WBC较前下降,差异有统计学意义(P=0.045);治疗组患儿治疗前后GRA、LM比较,差异无统计学意义(P>0.05)。两组患儿治疗前时脑脊液细胞数、脑脊液压力组间比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗前治疗组比历史对照A组治疗前脑脊液蛋白值更高,差异有统计学意义(P0.05)。治疗组比历史对照A组治疗后脑脊液细胞数升高,差异有统计学意义(P=0.046)。历史对照A组患儿治疗前后脑脊液细胞数、脑脊液蛋白、脑脊液压力比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗组自身治疗前后对比:脑脊液细胞数、脑脊液蛋白较前下降,差异有统计学意义(P=0.048、P=0.028);治疗前后脑脊液压力比较,差异无统计学意义(P>0.05)。1.3治疗组与历史对照A组患儿治疗后神经系统功能评估及预后对比历史对照A组治疗前与治疗后对比:Glasgow评分明显改善,差异有统计学意义(P0.05)。治疗组治疗后运动功能较历史对照A组显著改善(P=0.031),但两组治疗后言语功能、吞咽功能比较,差异无统计学意义(P>0.05);入院后7天、14天死亡率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。2.治疗组(14例)和对照B组、对照C组对比2.1三组脑脊液中Np水平对比对照B组与对照C组脑脊液中Np水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗组比对

关键词：集成血液净化模式病毒性脑炎新蝶呤儿童

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脉冲电源提效技术在烧结烟气电除尘中的应用

烧结球团 2021年第2期46卷 68-73页

作者：赵俊霖万军吕值敏南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 重庆电力高等专科学校重庆402160 重庆城市职业学院大数据学院重庆402160 重庆城市职业学院信息与智能工程系重庆402160

由于国家对大气污染物重点排放源的管控越来越严格,钢铁行业超低排放改造已全面实施。本文以两个典型烧结烟气工程为例,分别采用PMU便携式烟尘采样仪、ELPI和PENTOL SO3分析仪在线测定烟气中的烟尘、PM2.5和SO3质量浓度,分析脉冲电源对... 详细信息

由于国家对大气污染物重点排放源的管控越来越严格,钢铁行业超低排放改造已全面实施。本文以两个典型烧结烟气工程为例,分别采用PMU便携式烟尘采样仪、ELPI和PENTOL SO3分析仪在线测定烟气中的烟尘、PM2.5和SO3质量浓度,分析脉冲电源对干式和湿式电除尘器的提效特性。结果表明:采用脉冲电源对干式电除尘器进行提效改造,除尘效率从99.5%提高至99.82%,出口烟尘质量浓度降低至14.2 mg/m^(3),经过湿法脱硫后,烟尘、PM2.5平均排放质量浓度分别为7.3、4.9 mg/m^(3),在满足超低排放限值要求的情况下,电能消耗还可下降10%;采用脉冲电源对湿式电除尘器进行提效改造,烟尘、PM2.5、SO3排放质量浓度分别为7.5、5.9、35.8 mg/m^(3),脱除效率分别达71.91%、69.74%、66.67%,脉冲电源提效特性显著,在满足超低排放限值要求的情况下,电能消耗还可下降15%。

关键词：干式电除尘器湿式电除尘器超低排放脉冲电源烧结烟气

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基于低温差半导体发电的智能示温片

科技创新与应用 2018年第2期8卷 23-25页

作者：赵俊霖刘强郭珂重庆电力高等专科学校重庆400053 重庆大学电气工程学院重庆400030

文章结合XH-F241A1117半导体发电片、TPS61200升压芯片、DS18B20传感器以及基于Zigbee通信协议的CC2530芯片设计了一种智能示温片,该智能示温片可以利用被测电力设备与环境的温差进行自发电,所发的电能被存储在超级电容中并为温度检测... 详细信息

文章结合XH-F241A1117半导体发电片、TPS61200升压芯片、DS18B20传感器以及基于Zigbee通信协议的CC2530芯片设计了一种智能示温片,该智能示温片可以利用被测电力设备与环境的温差进行自发电,所发的电能被存储在超级电容中并为温度检测和无线无联网模块供电,检测的温度将通过无线传输的方式送到电脑进行实时监测。

关键词：半导体发电 TPS61200 温度检测无线物联网

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MOOC视域下高职教育改革研究

现代职业教育 2019年第6期 6-7页

作者：赵俊霖李媛赵莹重庆电力高等专科学校电力工程学院

改革开放以来,我国高职教育发展获得空前的重视,取得了快速的发展。历经四十余年的改革发展,高职教育的地位完成了从"我国高等教育的补充"到"国高等教育的重要组成部分"的变革,特别是在当前互联网数字技术高速发展的背景下,依托互联网... 详细信息

改革开放以来,我国高职教育发展获得空前的重视,取得了快速的发展。历经四十余年的改革发展,高职教育的地位完成了从"我国高等教育的补充"到"国高等教育的重要组成部分"的变革,特别是在当前互联网数字技术高速发展的背景下,依托互联网数字技术以及新媒体技术兴起的MOOC模式,为高职教育改革带来了发展的新机遇。基于此,首先论述MOOC对高职教育改革的重要影响,其次就MOOC视域下高职教育改革存在的突出问题进行细致分析,在此基础上,提出MOOC视域下高职教育改革的优化策略。

关键词： MOOC 高职教育教育改革问题策略

“百嘉信·富瑶天下”项目在九华奠基 001

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基于大数据技术的专业招生、培养、就业三环联动机制研究

湘潭日报

作者：本报记者方鹤霖赵俊

本报讯　3月26日，由中国房地产百强企业百嘉信集团斥资打造、由世界最大的建筑设计联合机构AECOM旗下公司规划设计、我市首个集高级配套商业、办公、花园住宅、中小学、幼儿园以及湿地公园在内的“两型社会”房地产项目在九华奠基，市...

本报讯　3月26日，由中国房地产百强企业百嘉信集团斥资打造、由世界最大的建筑设计联合机构AECOM旗下公司规划设计、我市首个集高级配套商业、办公、花园住宅、中小学、幼儿园以及湿地公园在内的“两型社会”房地产项目在九华奠基，市领导彭宪法、曾?

关键词：

来源： cnki报纸评论

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重庆电力高等专科学校学报 2021年第2期26卷 56-59页

作者：赵莹熊隽迪李媛赵俊霖重庆电力高等专科学校重庆400014

招生、培养与就业是高职院校教育的3个重要环节。三者相辅相成,密不可分。因此,建立招生、人才培养与就业的联动机制是高职院校提升整体办学实力、实现高质量发展的重要条件。采用结合大数据技术的应用方式,将网络上大量有用信息筛选整... 详细信息

招生、培养与就业是高职院校教育的3个重要环节。三者相辅相成,密不可分。因此,建立招生、人才培养与就业的联动机制是高职院校提升整体办学实力、实现高质量发展的重要条件。采用结合大数据技术的应用方式,将网络上大量有用信息筛选整合并多元化显示,以数据支撑专业招生、培养、就业三环联动策略,保证三者间的信息对等流通、实时反馈,从而进一步保证人才培养和就业的高质高效,实现三者的良性循环。

关键词：大数据三环联动可视化

新型正交相BN单层半导体有毒气体吸附性能及电输运性能的理论研究

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物理学报 2024年第12期73卷 338-349页

作者：赵俊姚璨曾晖南京邮电大学理学院南京210023 南京理工大学微电子学院南京210094

低维材料表面的有毒气体吸附一直是分子传感器领域的研究热点.最近的新型正交相二维BN单层半导体材料引起了学者的广泛关注.基于第一性原理计算,本文研究了有毒气体分子(CO,H_(2)S,NH_(3),NO,NO_(2)和S02)在二维正交相BN单层表面的吸附... 详细信息

低维材料表面的有毒气体吸附一直是分子传感器领域的研究热点.最近的新型正交相二维BN单层半导体材料引起了学者的广泛关注.基于第一性原理计算,本文研究了有毒气体分子(CO,H_(2)S,NH_(3),NO,NO_(2)和S02)在二维正交相BN单层表面的吸附特性.吸附能计算表明,正交相BN材料对所有气体的吸附均是能量有利的放热过程.NO_(2)和NH_(3)为化学吸附,其他体系均为物理吸附,且NO吸附后体系具有自旋极化的电子能带结构.态密度计算结果显示,NO_(2)和SO_(2)的吸附对费米能级附近的电子占据有显著影响.NO_(2)吸附后,体系的功函数和电子结构特性均明显改变,表明BN单层半导体材料对NO_(2)分子具有良好的吸附选择性和探测灵敏度.采用第一性原理结合非平衡格林函数方法计算了纳米电子器件的输运性能.在1 V偏压下,NO_(2)分子的吸附可使体系电流增大到6500 nA,显著增强了BN单层半导体器件的电输运性能,因此二维BN单层对NO_(2)气体吸附具有优异的探测敏感度.此外,轴向应力能够有效调控体系的吸附性能.研究表明,正交相BN单层材料对有毒气体具有优异的吸附性能,在新型有毒气体传感探测器件领域有较大的应用潜力.

关键词：吸附正交相BN 第一性原理电输运气体传感器

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恶劣天气下机场离场航班运行韧性评估及恢复

北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 110-121页

作者：王兴隆赵俊妮王进中国民航大学空中交通管理学院天津300300

为保障恶劣天气下机场整体性能,科学评估机场离场航班运行韧性,提高航班恢复能力,从而有效缓解天气的影响。给出机场离场航班运行定义,从机场离场航班运行系统性能出发,分析航班离场延误时间、离场总延误时间、离场航班正常率和机场离... 详细信息

为保障恶劣天气下机场整体性能,科学评估机场离场航班运行韧性,提高航班恢复能力,从而有效缓解天气的影响。给出机场离场航班运行定义,从机场离场航班运行系统性能出发,分析航班离场延误时间、离场总延误时间、离场航班正常率和机场离场航班运行系统综合韧性指数4个指标,对系统在恶劣天气条件下的韧性变化进行评估;提出机场离场航班运行系统性能恢复策略,利用遗传算法对离场延误航班进行优化排序;以2012年北京首都国际机场“721”特大暴雨事件为实例进行数据分析,得到暴雨影响下首都机场的性能指标和韧性指数,对比分析机场离场航班运行系统性能及韧性水平变化。研究结果表明:受暴雨影响,机场离场航班运行系统综合韧性指数由0.457 3下降到0.062 8,暴雨减小后上升到0.222 3;在进行航班优化排序后,离场航班总延误时间减少了24.85%,优化后机场性能恢复速度提升了13.89%,优化后的机场离场航班运行系统最小韧性指数提升了13.38%,系统性能优先恢复至初始状态,表明所提恢复策略有效。

关键词：恶劣天气离场航班运行韧性模型综合韧性指数恢复策略