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基于超体素的头颈部CT图像中高危器官分割算法研究

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基于超体素的头颈部CT图像中高危器官分割算法研究

作者：赵小倩燕山大学

学位级别：硕士

近年来头颈部癌症在全球范围内具有较高的发病率和致死率,而医治头颈部癌症的有效手段之一是放射治疗,该治疗过程中需要对邻近器官实施针对性保护,以减少对健康组织的影响,以上治疗方案需要准确的头颈部高危器官分割结果作为指导。在临... 详细信息

近年来头颈部癌症在全球范围内具有较高的发病率和致死率,而医治头颈部癌症的有效手段之一是放射治疗,该治疗过程中需要对邻近器官实施针对性保护,以减少对健康组织的影响,以上治疗方案需要准确的头颈部高危器官分割结果作为指导。在临床实践中,目前仍普遍采用纯手工标注方法来勾画高危器官边界,其往往需要具有丰富的解剖学知识和临床实践经验的专家或医生在CT影像中逐切片进行,费时耗力。加之头颈部小器官众多且分布集中,器官之间对比度较低,为头颈部器官的分割带来极大的挑战。首先,本文针对三维头颈部CT图像尺寸较大,逐体素分类速度慢的问题,提出一种基于三维剪切波变换和LOG边缘检测的分水岭变换算法,在预处理阶段将CT图像划分为超体素,可以减少待处理数据量。该模型首先通过三维剪切波变换来增加器官边界的方向性,再分别进行LOG边缘检测提取不同方向的器官边界,然后将不同方向的边缘图在逆剪切波变换后进行融合,基于融合后的图像应用三维分水岭变换,得到超体素图像。其次,本文基于预处理阶段生成的超体素,提出两种高危器官分割算法。其一,提出一种将待分割器官所处位置模糊掩膜(Fuzzy mask)与超体素图像结合的方法。该方法利用其预测的器官大致区域,结合超体素图像提供的边缘信息,提高了分割精度。其二,将超体素图像与图割算法结合来进行器官分割,并针对图割算法提出了区域间的组合特征作为相邻超体素之间的边界项相似性权重,得到了更好的分割结果。该方法将每个超体素作为一个图结点,为相邻超体素之间的边以及每个超体素与终端结点之间的边均赋予权重,生成无向带权图之后利用mincut定理找到最小割,最小割将图像分为前景器官和背景。最后,本文以领域内经典算法作为对比基准,在实验室采集的头颈部CT数据集H&N上,针对文中所提的算法进行了实验及分析,验证了所提算法的有效性。

关键词： CT图像头颈部高危器官超体素图割模糊掩膜

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基于性传播疾病的对逼近模型及分析

基于性传播疾病的对逼近模型及分析

作者：赵小倩中北大学

学位级别：硕士

在人类的进化过程中,性病一直对人体健康有多方面的损害。感染性病后如果不能及时发现并彻底治疗,不仅可损害人的生殖器官,导致不育,有些性病还可损害心脏、脑等人体的重要器官,甚至导致死亡。有些性病一旦染上是难以治愈的,如尖锐湿疣... 详细信息

在人类的进化过程中,性病一直对人体健康有多方面的损害。感染性病后如果不能及时发现并彻底治疗,不仅可损害人的生殖器官,导致不育,有些性病还可损害心脏、脑等人体的重要器官,甚至导致死亡。有些性病一旦染上是难以治愈的,如尖锐湿疣、生殖器疱疹等。可治愈或易治愈的性病包括淋病、梅毒(早期梅毒)等。总之,性病是自古就有的,只是由于人类活动的范围扩大,交流增多,性行为更随意,性病的范围在不断扩大。因此,运用数学模型来研究性传播疾病是十分重要的。考虑到人与人之间接触的异质性,在网络传染病动力学的基础上研究会更加切合实际,建立的模型将更加精准。而对逼近或对近似模型是一种非常有效的数学方法,既可以模拟不同病毒引起的同种疾病在人群中传播,又可以捕捉到疾病传播中网络拓扑结构的变化,以网络中的单节点和节点之间的边作变量来研究疾病的传播规律进而做出预测是一种行之有效的手段和方法。然而对逼近模型在性传播过程中的应用还甚少,因此,本文主要做了两方面的工作,第一在静态规则网络上建立了具有异性恋接触的SIS对逼近传染病模型,并分析其平衡点和动力学行为;第二在考虑人群有出生和死亡的动态网络上加入断边重连的思想,建立具有异性恋和同性恋接触的SIS对逼近传染病模型,分析其平衡点和动力学行为。主要内容如下:第一章,介绍复杂网络建模的研究意义;关于对逼近、动态网络断边重连的方法和一些相关的网络知识;复杂网络在性疾病传播方面的国内外研究进展。最后介绍本文的主要内容和主要方法。第二章,目前性接触是性传播疾病的主要传播途径,通过性关系连接起来的一种社会关系而形成的性接触网络,在性接触网络上考虑了含有异性恋的性传播疾病,建立了易感者-感染者-易感者(SIS)传染病模型,利用网络上对逼近方法,将模型变为一个8维封闭常微分系统,计算出了模型的基本再生数R,以及满足不同条件时正平衡点的存在性,进而利用数值模拟说明了模型各类平衡点的存在性和稳定性。第三章,基于出生和死亡会对疾病传播和网络结构产生影响,本章建立了一个有出生死亡的异性恋加同性恋接触的SIS对逼近传染病模型。当个体的染病者邻居数服从二项分布时,利用网络上对逼近方法得到一个高维系统。本章考虑断边重连更符合生活,模型更加的精准,通过理论分析得出无病平衡点的存在性并给出基本再生数R,进而利用数值模拟说明了模型各类平衡点的存在性和稳定性。第四章,总结本文,以及有待研究的内容。

关键词：性疾病传播对逼近断边重连基本再生数平衡点稳定性

基于多聚类语义增强和自监督学习的跨域三维模型检索

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基于多聚类语义增强和自监督学习的跨域三维模型检索

作者：赵小倩天津大学

学位级别：硕士

随着3D技术的发展和成熟,三维模型的数量呈现爆炸式增长,如何在丰富多样的三维模型数据库中检索到用户想要的模型已成为当今研究的重点。考虑到自然图像易于获取和视觉信息较为完整的特点,本文以自然图像为查询条件,从三维模型数据库中... 详细信息

随着3D技术的发展和成熟,三维模型的数量呈现爆炸式增长,如何在丰富多样的三维模型数据库中检索到用户想要的模型已成为当今研究的重点。考虑到自然图像易于获取和视觉信息较为完整的特点,本文以自然图像为查询条件,从三维模型数据库中搜索相关的模型。然而,图像和三维模型来自两种不同的模态,两者的视觉特征存在显著差异,不利于检索。目前大多数解决方法利用深度对抗网络缩小域特征差异,同时为了实现跨域类级别特征对齐,直接或间接地利用图像域的监督信息训练分类器为三维模型分配伪标签,并依赖该伪标签训练网络的迁移能力。但在图像域上训练的分类器严重偏向自然图像属性,使得其为三维模型分配的伪标签不可避免地存在错误情况,容易误导网络的训练方向。为了克服此缺点,本文提出了两种方法:1)基于多聚类的跨域三维模型检索:针对三维模型的特征空间进行多次K-means聚类,以提取不同语义分类水平时三维模型间的相似度信息,然后结合特征表示与相似度信息得到最终三维模型域上较可靠的伪标签集合,最后对齐图像域和三维模型域相同类别的特征中心,实现将网络对图像域的强类鉴别力迁移至三维模型域;2)基于自监督学习的跨域三维模型检索:在三维模型的多视图特征间通过构建锚点、正样本和负样本进行对比学习训练网络学习无标签三维模型域的鉴别性特征。由于每次迭代中选取负样本的数量和质量决定着对比学习的效率,所以设计三维模型特征存储库,并基于熵最小化得到每个三维模型的代表性视图表示以更新存储库内容。在该领域公开数据集MI3DOR和MI3DOR-2基准上的实验结果表明,我们所提出的两种检索算法比已有方法具有更好的性能。

关键词：基于图像的三维模型检索域适应多聚类自监督对比学习鉴别性特征表示

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对北京市初一超重肥胖学生的运动干预研究

对北京市初一超重肥胖学生的运动干预研究

作者：赵小倩北京体育大学

学位级别：硕士

研究目的：通过对初中一年级的肥胖学生进行以运动为主的综合干预,旨在探索针对肥胖中学生控制体重的途径,并试图通过健康教育、科学运动以及平衡饮食等途径培养肥胖中学生科学的健康生活方式。研究方法：本文依据2003年中国肥胖问题... 详细信息

研究目的：通过对初中一年级的肥胖学生进行以运动为主的综合干预,旨在探索针对肥胖中学生控制体重的途径,并试图通过健康教育、科学运动以及平衡饮食等途径培养肥胖中学生科学的健康生活方式。研究方法：本文依据2003年中国肥胖问题工作组公布的“中国学龄儿童青少年超重、肥胖筛查身体质量指数值分类标准”,在北京市八一中学2010届、2011届、2012届初一年级学生中筛选出自愿参加实验的超重肥胖生共计134名,其中运动组73名(男生44名,女生29名),对照组61名(男生45名,女生16名)。干预以运动为主,辅助健康教育和饮食引导的干预,对照组不做任何干预。记录干预前、6个月末、12月末的身体形态和身体成分指标,并在干预前、后各做一次身体素质和身体机能测试。研究结果：1.在身体形态方面,干预前后两组的身高均成增长趋势,但是运动组变化更为明显(男生：对照组△=4.1cm,运动组△=4.5cm;女生：对照组△=1.9cm,运动组△=3cm)：运动前后对照组的BMI无显著变化,但是运动组的BMI均呈下降趋势(男生：对照组△=-0.4kg/m2,运动组△=0.6kg/m2;女生：对照组△=-0.6kg/m2,运动组△=0.8kg/m2;2.在身体机能方面,两组的肺活量均呈现持续增加的趋势,运动组的肺活量的增长量高于对照组(男生：对照组△=303ml,运动组A=476ml;女生：对照组A=154ml,运动组A=330m1);3.在身体成分方面,运动可以有效地降低肥胖者的体脂百分比(男生：对照组下降△=1.3%,运动组下降A=4.4%;女生：对照组增加△=1.2%,运动组下降△=3.1%)和腰臀比(男生：对照组腰臀比无变化,运动组下降△=0.05：女生：对照组下降△=0.01,运动组下降△=0.05);4.运动可以全面的改善初中生肥胖者的体能状况,特别是力量素质(男生：对照组△=162cm,运动组△=254cm;女生：对照组△=147cm,运动组△=217cm)和心肺耐力(男生1000米：对照组成绩提前1.1min,运动组成绩提前2min;女生800米：对照组成绩提前0.8min,运动组成绩提前1.6min)。研究结论：1.运动干预对初中超重肥胖中身体形态和身体成分有着正向的影响,且效果显著。2.运动干预对初中生身体素质影响趋于有益方向发展,尤其是力量素质和心肺耐力素质更为突出。3.维持运动干预产生的健康效益,关键是健康生活方式的养成和运动习惯的培养,贵在坚持不懈。4.中学生运动干预有着来自家长、本人及活动组织等受多因素干扰,尤其家长的态度和行为直接影响着干预的效果。

关键词：中学生肥胖运动干预身体成分体能

外敷药物预防外周静脉营养所致静脉炎的研究进展

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中国实用护理杂志 2014年第23期30卷 67-68页

作者：赵小倩吴妮海军总医院干部病房呼吸内科北京100048

静脉高营养液主要成分有氨基酸、脂肪、维生素、电解质和高浓度葡萄糖等,能为患者提供热能、维持正氮平衡、补充各种维生素和矿物质,对禁食、手术后、慢性消耗性疾病患者起着重要的营养支持作用[1].中心静脉是静脉高营养液的首选输入途... 详细信息

静脉高营养液主要成分有氨基酸、脂肪、维生素、电解质和高浓度葡萄糖等,能为患者提供热能、维持正氮平衡、补充各种维生素和矿物质,对禁食、手术后、慢性消耗性疾病患者起着重要的营养支持作用[1].中心静脉是静脉高营养液的首选输入途径,但由于中心静脉置管需要严格的操作技术及导管管理、中心静脉置管的并发症（如导管相关性感染、静脉炎及血栓形成）较多、相关耗材的费用等问题,使得它在临床应用中受到了一定的限制;周围静脉营养操作相对简便,并发症少,对于使用的静脉高营养液最高渗透浓度低于800～900 mmol/L、使用静脉营养＜2周的患者、无法实施中心静脉置管或实施困难者、缺乏放置中心静脉置管的专业人员或相关设备等情况下,建议使用周围静脉营养[2].由于高营养液渗透压高,pH值偏低,输液时易出现输液部位疼痛、液体外渗、静脉炎等不良反应,会导致反复静脉穿刺,增加患者痛苦及护理工作量.

关键词：外周静脉营养静脉炎药物预防中心静脉置管静脉高营养液周围静脉营养输液部位疼痛慢性消耗性疾病

维普期刊数据库

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疫情防控背景下社区治理演化博弈研究

疫情防控背景下社区治理演化博弈研究

作者：赵小倩武汉大学

学位级别：硕士

我国有关社区建设和社区治理的探索起步较晚,从20世纪初开始到1999年后“全国社区建设试验区”项目的进行,虽然初步探索得出了三种基本的社区治理模式,但在理论和实践中仍然存在很多矛盾,社区治理过程中主体单一、治理效率低下的问题非... 详细信息

我国有关社区建设和社区治理的探索起步较晚,从20世纪初开始到1999年后“全国社区建设试验区”项目的进行,虽然初步探索得出了三种基本的社区治理模式,但在理论和实践中仍然存在很多矛盾,社区治理过程中主体单一、治理效率低下的问题非常突出。2020年初,新冠肺炎疫情突然爆发,社区作为抗疫的第一线,其治理过程中存在的问题显得更加突出,做好社区防控治理有重大意义,在这个背景下,需要增加社区治理主体,研究参与社区治理的各主体间的相互影响关系。如何通过各主体间相互影响,促使各主体都积极参与社区治理工作,使社区防控效率达到最大,是本文将研究的问题。本文简要分析了我国社区发展建设历程、现状,以武汉市为例,分析社区疫情防控的情况,在总结社区防控治理中突出问题和各参与方需求的基础上确定了参与社区防控治理的四个主要参与主体,为演化博弈研究奠定基础。在此基础上,分别进行了社区疫情防控治理中政府和物业公司的两方演化博弈研究以及社会组织、物业与居民的三方演化博弈研究,进行模型的建立、求解、稳定性分析以及数值仿真分析,分别分析了各主体策略概率变化对演化路径的影响,以及社区治理成本分配系数、增量收益分配系数等重要参数的变化对演化路径的影响,并对研究结果进行总结,提出相关改进的建议。本文的主要研究结论包括:(1)在政府和物业两方演化博弈模型中,政府和物业长期演化的均衡结果可能是不进行共同治理,也可能是双方选择共同进行治理,即政府对社区治理情况积极监管同时物业进行配合,博弈模型最终收敛于哪一个稳定均衡点取决于博弈发生的初始状态。可以通过减少政府和物业的协商管理成本和社区治理总成本,合理设置社区治理增量收益和总成本分配系数,以及对物业设置适当的荣誉激励机制等措施来促进政府和物业进行合作,共同进行社区防控治理,使社区防治效果最大化。(2)社会组织、物业和居民组成的演化博弈系统中,各主体的选择除受到自身的成本变动影响外,还会受到其他参数变动的影响。增加社会组织声誉收益、减少社会组织治理成本以及合理设置社区治理增量收益分配系数能够促进社会组织、物业和居民尽快演化至理想的稳定状态,即社会组织提供公共服务、物业选择配合同时居民参与社区治理,共同实现社区防控效果的最大化。

关键词：社区治理疫情防控演化博弈多元治理

中间偃麦草导入小麦材料和一粒小麦抗条锈病基因检测和发掘

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中间偃麦草导入小麦材料和一粒小麦抗条锈病基因检测和发掘

作者：赵小倩中国农业科学院

学位级别：硕士

小麦条锈病是由条形柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformis ***)引起的一种世界性气传真菌病害,一旦发生将严重影响小麦生产,在我国历史上就曾发生过多次小麦条锈病的大规模流行。而且小麦条锈菌极易发生变异,随着新的生理小种不断产生... 详细信息

小麦条锈病是由条形柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformis ***)引起的一种世界性气传真菌病害,一旦发生将严重影响小麦生产,在我国历史上就曾发生过多次小麦条锈病的大规模流行。而且小麦条锈菌极易发生变异,随着新的生理小种不断产生,已有的抗病基因不能满足生产需要,因此需要发掘新的抗病基因,培育新的抗病品种,这也是防治小麦条锈病最绿色、有效的措施。一粒小麦和中间偃麦草含有大量栽培小麦所不具备的或在人工栽培与选择条件下己经失去的优异基因和一些特有的性状,是挖掘新的抗条锈病基因,培育高产、抗病的小麦新品种的重要遗传资源。本研究以中间偃麦草导入材料Taichung 29/P54重组自交系F代和216份一粒小麦作为研究对象,利用当前流行小种CYR32、CYR33和CYR34对供试材料进行抗条锈病鉴定,并利用SSR分子标记对P54中的抗病基因进行定位及检测一粒小麦中的抗病基因,研究结果如下:1.小麦-中间偃麦草抗条锈病鉴定与抗病基因定位:(1)利用CYR32、CYR33和CYR34对Taichung 29/P54重组自交系F代群体130个家系及其各亲本进行抗条锈病鉴定,明确了8个家系对CYR32具有全生育期抗性,52个家系对CYR32表现成株期抗性;27个家系在苗期对CYR34表现抗性;未鉴定出抗CYR33的家系,中4对CYR32、CYR33和CYR34均表现免疫,推测各抗病家系的抗性来源于中4,可能来源于中间偃麦草;(2)在实验室前期工作基础上,分别利用小麦4A和1B染色体上的137和102对SSR引物对抗感亲本及抗感池进行PCR扩增,在4A和1B染色体上分别筛选出10和14个特异性标记,对群体进行分子检测后将4A染色体上的抗病基因定位于标记gpw2302和gpw4182之间,与标记gpw2302的遗传距离为2.2 c M,通过与4A染色体上已发现抗病基因的对比,推测是一个新的抗病基因。共有25个抗病家系利用gpw2302扩增出了与中4和P54相同的带型,可能导入了中间偃麦草的抗病基因;(3)对74个家系进行了根尖细胞染色体计数,每个家系观察3～5个单株,每株观察6个个体,每个个体至少计数10个细胞,有90%的家系都具有42条染色体,可以稳定遗传。以中间偃麦草的基因组为探针,中国春ph1b突变体为封阻,对F代中具有42条染色体,且以gpw2302为引物扩增出与中4、P54相同条带的25个抗病家系进行原位杂交鉴定,鉴定了其中的8个家系,未观察到外源染色体的杂交信号,下一步将对未鉴定的17个家系进行检测。2.216份一粒小麦抗条锈病鉴定及抗病基因检测:利用CYR32和CYR34对216份一粒小麦进行苗期条锈病抗性鉴定,分别有55和17份表现抗病;对其中130份材料在甘肃接种混菌进行成株期抗性鉴定,共有103份表现抗病。A基因组上5个已命名抗条锈病基因检测结果表明:携带抗病基因Yr1、Yr34/48、Yr69、Yr76的材料分别有25、22、16、34份,未检测到含有Yr17的材料;14份材料含有至少两个基因。有4份全生育期高抗CYR32:PI 428255、PI 418580、PI 427948和PI 503578,这些材料中可能含有新抗病基因。

关键词：小麦条锈病抗性鉴定 Yr基因检测分子标记外源基因

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模糊数据样本统计中的联合扩张问题

模糊系统与数学 2019年第3期33卷 98-106页

作者：郭嗣琮赵小倩辽宁工程技术大学智能工程与数学研究院

在大数据的背景下,运用模糊数据统计分析的理论与方法越来越受到重视。本文论述了模糊数据统计中存在的自然扩张和联合扩张问题,指出了统计量自然扩张的错误并给出了联合扩张的解决方案,利用模糊数的结构元表达方法构建了几个重要样本公... 详细信息

在大数据的背景下,运用模糊数据统计分析的理论与方法越来越受到重视。本文论述了模糊数据统计中存在的自然扩张和联合扩张问题,指出了统计量自然扩张的错误并给出了联合扩张的解决方案,利用模糊数的结构元表达方法构建了几个重要样本公式,它们是模糊数据统计分析的重要工具。

关键词：模糊结构元模糊统计量