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基于深度学习算法的前房角超声生物显微镜图像自动评估系统

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国际眼科杂志 2023年第5期23卷 833-842页

作者：蒋维艳颜瑜琳程思敏杨燕宁武汉大学人民医院眼科中心湖北省武汉市430060

目的:探讨一种基于深度学习算法的前房角(ACA)超声生物显微镜(UBM)图像分析系统的临床应用价值。方法:收集2021-01/2022-06于武汉大学人民医院眼科中心进行UBM检查的受试者675名1 130眼的UBM图像4 196张构建图像数据集。采用Unet++网络... 详细信息

目的:探讨一种基于深度学习算法的前房角(ACA)超声生物显微镜(UBM)图像分析系统的临床应用价值。方法:收集2021-01/2022-06于武汉大学人民医院眼科中心进行UBM检查的受试者675名1 130眼的UBM图像4 196张构建图像数据集。采用Unet++网络对ACA组织自动分割,并开发一种支持向量机(SVM)算法对房角开闭状态进行自动分类,同时开发一种自动定位巩膜突、测量ACA参数的算法。另选取黄石爱尔眼科医院的受试者127名221眼的UBM图像631张和武汉大学中南医院的受试者188名257眼的UBM图像594张评估该系统在不同环境下的性能。结果:本研究构建的分析系统对房角开闭状态识别的准确度为95.71%;ACA角度参数测量值的组内相关系数(ICC)均大于0.960,ACA厚度参数测量值的ICC均大于等于0.884,且该系统对ACA参数的准确测量部分依赖于巩膜突的准确定位。结论:本研究构建的智能分析系统能够准确有效地自动评估ACA图像,是一种有潜力的快速识别ACA结构的筛查工具。

关键词：眼科超声生物显微镜人工智能深度学习原发性闭角型青光眼前房角巩膜突

基于深度学习的角膜活体共聚焦显微镜图像辅助识别系统的构建及应用

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中华实验眼科杂志 2024年第2期42卷 129-135页

作者：颜瑜琳蒋维艳程思敏周奕文于薏郑碧清杨燕宁武汉大学人民医院眼科中心武汉430060 武汉大学资源与环境学院武汉430079

目的构建基于深度学习的角膜活体共聚焦显微镜(IVCM)图像人工智能(AI)辅助识别系统,并评估其在临床上的应用价值。方法采用诊断试验研究方法,收集2021年5月至2022年9月于武汉大学人民医院及武汉大学中南医院行IVCM检查的331例受试者1886... 详细信息

目的构建基于深度学习的角膜活体共聚焦显微镜(IVCM)图像人工智能(AI)辅助识别系统,并评估其在临床上的应用价值。方法采用诊断试验研究方法,收集2021年5月至2022年9月于武汉大学人民医院及武汉大学中南医院行IVCM检查的331例受试者18860张角膜IVCM图像,经资深角膜专家对图像进行筛选分类后用于模型的训练及测试。模型包括低质量图像过滤模型、角膜图像诊断模型及角膜上皮层、前弹力层、基质层和内皮层4个层次识别模型,判断正常及异常角膜图像与对应角膜层次。选取360张独立于数据库的IVCM图像进行人机大赛,比较3位角膜专业高年资医师与人工智能对图片识别的准确度及用时。另选取8位未经过IVCM培训且临床经验少于3年的低年资医师对360张图像进行无模型辅助及模型辅助下识图,对2次评估结果进行差异分析以评估模型辅助效果。结果本诊断模型筛选高质量图像的准确度为0.954,在内部及外部测试集中,识别角膜正常/异常图像的总体准确度分别为0.916和0.896;在识别正常及异常图像的角膜层次中,内部测试集的准确度分别达到了0.983及0.925,外部测试集分别达到了0.988及0.929。人机大赛中,模型总体的识别准确度为0.878,与3名高年资医师的平均准确度相近,且评估速度远高于高年资医师,约为其300倍。低年资医师经机器辅助后对图像正/异常及层次诊断的总体平均准确度为0.816±0.043,明显高于模型辅助前的0.669±0.061,差异有统计学意义(t=6.304,P<0.001)。结论成功构建了一种基于深度学习的IVCM角膜图像辅助识别系统,可以较准确地分辨正常/异常图像并诊断图像对应角膜层次,能够提高临床诊断效率并辅助医师训练学习。

关键词：显微镜,共焦角膜人工智能深度学习

IGF-1R抑制剂通过调控自噬抑制碱烧伤小鼠角膜基质纤维化

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武汉大学学报（医学版） 2024年第6期45卷 657-662,687页

作者：程思敏蒋维艳颜瑜琳万珊珊杨燕宁武汉大学人民医院眼科中心湖北武汉430060

目的:探究胰岛素样生长因子1-受体(IGF-1R)在碱烧伤小鼠角膜组织的表达情况,以及IGF-1抑制剂(PPP)对小鼠角膜基质纤维化的影响和作用机制。方法:81只C57BL/6J小鼠随机分为对照(Control)组、碱烧伤(AB)组、碱烧伤+溶剂组(DSMO)和碱烧伤+I... 详细信息

目的:探究胰岛素样生长因子1-受体(IGF-1R)在碱烧伤小鼠角膜组织的表达情况,以及IGF-1抑制剂(PPP)对小鼠角膜基质纤维化的影响和作用机制。方法:81只C57BL/6J小鼠随机分为对照(Control)组、碱烧伤(AB)组、碱烧伤+溶剂组(DSMO)和碱烧伤+IGF-1R抑制剂组(PPP)。除Control组外,其余三组建立碱烧伤模型。自造模前1 d,PPP组给予2 mol/L PPP滴眼,DMSO组给予相同剂量溶剂,处理14 d。PCR和免疫蛋白印迹检测碱烧伤小鼠角膜组织中IGF-1R的mRNA和蛋白水平。裂隙灯显微镜观察IGF-1R抑制剂干预处理后小鼠角膜混浊情况,HE染色观察角膜组织病理损伤,PCR、Western Blot和免疫荧光染色检测角膜组织α-SMA和LC3mRNA和蛋白表达水平。结果:碱烧伤造模后14 d,与Control组相比,AB组IGF-1R蛋白和mRNA表达量增加;与DMSO组相比,PPP组角膜混浊和组织病理损伤减轻,α-SMA蛋白和mRNA表达水平降低,LC3蛋白和mRNA表达水平增加。结论:抑制IGF-1R可能通过促进自噬,抑制角膜基质纤维化,进而减轻碱烧伤小鼠角膜损伤。

关键词：胰岛素样生长因子1-受体角膜碱烧伤角膜基质纤维化自噬

3D打印个性化正畸装置对单根牙垂直移动的三维有限元分析

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中国组织工程研究 2025年第16期29卷 3360-3368页

作者：曹怡琳王心彧庄妍王亚茹姜至秀刘丹瑜门九旭丁元圣黑龙江省生物医学材料及应用重点实验室黑龙江省佳木斯市154002 佳木斯大学口腔医学院黑龙江省佳木斯市154002

背景:基于牙齿垂直移动原理,通过数字化设计结合3D打印制作个性化正畸装置,可使个性化正畸装置与单个切牙形成支抗系统。借助微种植体绝对支抗作用可对单根牙在三维方向上进行精准控制。目的:基于生物力学原理设计了牙位11、12、21、22... 详细信息

背景:基于牙齿垂直移动原理,通过数字化设计结合3D打印制作个性化正畸装置,可使个性化正畸装置与单个切牙形成支抗系统。借助微种植体绝对支抗作用可对单根牙在三维方向上进行精准控制。目的:基于生物力学原理设计了牙位11、12、21、22压低移动与伸长移动的个性化正畸装置,通过三维有限元法分析个性化正畸装置的安全性与其对牙齿的移动作用。方法:应用Mimics、Geomagic Wrap、SolidWorks和Ansys Workbench软件分别建立了上颌前牙区(牙位11、12、21、22)牙槽骨-牙周膜-上颌切牙-个性化悬臂微种植体-连接板-个性化托槽的三维有限元模型,每个牙位分别设置个性化压低移动与伸长移动正畸装置,加载300 g拉力或推力,分析个性化正畸装置各部件应力水平,计算牙齿位移与牙周膜应力分布情况。结果与结论:①个性化压低移动正畸装置受到的最大等效应力为162.90 MPa,个性化伸长移动正畸装置受到的最大等效应力239.57 MPa,二者的最大等效应力均位于个性化托槽加力附件的垂直部分,个性化正畸装置各部件所受等效应力均在屈服强度内,均具有良好的安全性;②在个性化正畸装置作用下,牙齿初始位移呈现整体压低或伸长移动的趋势,垂直方向上的位移远远超过在水平方向和矢状方向上的位移;牙周膜根尖或颈部位置出现等效应力峰值,在根尖区牙周膜出现等效应力集中区域;③结果显示,个性化正畸装置可以使牙位11、12、21、22近似达到压低移动或伸长移动的目的,初步证实了个性化垂直移动正畸装置的有效性。

关键词： 3D打印个性化正畸装置单根牙压低移动伸长移动三维有限元分析支抗生物力学

个性化GYROID结构髁突假体:设计及有限元分析

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中国组织工程研究 2025年第17期29卷 3548-3556页

作者：刘丹瑜姜婷婷姜至秀季俣辰曹怡琳王磊宿玉成王心彧佳木斯大学黑龙江省佳木斯市154000 佳木斯大学口腔医院黑龙江省佳木斯市154000

背景:目前国内外制作的颞下颌关节假体在置换过程中需要依靠螺钉固定假体中的髁突部分,通过预留固位孔方便术中进行操作,但由于缺少个性化的颌骨设计,可能存在固位板与颌骨不贴合导致螺钉松动、脱位。因此,个性化髁突假体置换在修复颞... 详细信息

背景:目前国内外制作的颞下颌关节假体在置换过程中需要依靠螺钉固定假体中的髁突部分,通过预留固位孔方便术中进行操作,但由于缺少个性化的颌骨设计,可能存在固位板与颌骨不贴合导致螺钉松动、脱位。因此,个性化髁突假体置换在修复颞下颌关节中具有重要的应用价值。目的:设计一种内部为GYROID结构的个性化髁突假体,用于下颌骨髁突的修复重建。方法:在Rhinoceros 7软件中选择GYROID结构,单胞为6 mm,设置壁厚分别为0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8 mm,利用有限元分析GYROID结构的力学性能。3D打印不同壁厚(0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8 mm)的GYROID结构实验试件,通过室温压缩实验检测试件的力学性能。通过有限元分析与室温压缩实验结果筛选符合下颌骨力学性能范围的一个壁厚值,对1名成年男性下颌骨CT数据进行逆向建模,设计内部为GYROID结构的髁突假体,采用有限元分析模拟髁突假体置换后牙尖交错颌位与对刃颌位的运动。结果与结论:(1)有限元分析与室温压缩实验结果显示,随着壁厚的增大,GYROID结构的弹性模量增大,其中壁厚0.5-0.7 mm GYROID结构的弹性模量位于下颌骨的弹性模量(1.5-4.0 GPa)范围内,因此选取壁厚值0.6 mm的6 mm单胞GYROID结构模型进行髁突假体的设计;(2)有限元分析结果显示,下颌骨模型的应力分布呈左右对称,两种咬合时的应力分布大致相同,应力峰值无较大差距,应力集中于髁突假体颈部,置换侧受力较健侧略大;内固定模型整体的最大等效应力为269.34 MPa,螺钉的最大等效应力为20.14 MPa,牙尖交错颌位时假体的等效应力和等效应变值均大于对刃颌位时,牙尖交错颌位时螺钉的等效应力和等效应变值均小于对刃颌位时;(3)结果显示个性化GYROID结构髁突假体的设计与固位效果良好,符合下颌骨力学传导。

关键词：髁突置换髁突假体 GYROID结构三周期极小曲面有限元分析

Gyroid结构钛仿生骨支架修复下颌骨节段性缺损的生物力学性能

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中国组织工程研究 2025年第22期29卷 4621-4628页

作者：姜至秀季俣辰刘丹瑜曹怡琳姜婷婷宋颐函王磊王心彧黑龙江省生物医学材料及应用重点实验室黑龙江省佳木斯市154002 佳木斯大学口腔医学工程实验中心黑龙江省佳木斯市154002 佳木斯大学口腔医学院黑龙江省佳木斯市154002

背景:三周期最小表面的多孔结构是最有前景的骨科生物结构之一,其中的Gyroid结构具有高比表面积、高渗透率、均曲率为零等特点。目的:通过有限元分析结合力学压缩实验测试,筛选出与下颌骨松质骨弹性模量范围相匹配的4 mm单胞Gyroid结构... 详细信息

背景:三周期最小表面的多孔结构是最有前景的骨科生物结构之一,其中的Gyroid结构具有高比表面积、高渗透率、均曲率为零等特点。目的:通过有限元分析结合力学压缩实验测试,筛选出与下颌骨松质骨弹性模量范围相匹配的4 mm单胞Gyroid结构TC4仿生骨支架壁厚区间。方法:建立不同壁厚(0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8 mm)4 mm单胞Gyroid结构有限元模型,分析Gyroid结构的等效弹性模量,筛选出与下颌骨松质骨弹性模量范围相匹配的Gyroid结构壁厚区间,壁厚分别为0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7 mm。根据有限元分析筛选结果,以Ti6Al4V为原料,采用选择性激光熔融技术制备不同壁厚的3D打印Gyroid结构试件,进行大颗粒喷砂酸蚀处理,通过力学压缩实验测试试件的弹性模量与抗压强度。结果与结论:(1)有限元分析结果显示,随着壁厚的增加,Gyroid结构的等效弹性模量升高,其中壁厚为0.2-0.7 mm Gyroid结构的等效弹性模量在下颌骨松质骨弹性模量范围内(1.5-4.0 GPa),用于3D打印Gyroid结构试件;(2)力学压缩实验结果显示,随着壁厚的增加,Gyroid结构试件的弹性模量与抗压强度均升高,其中0.3-0.5 mm壁厚Gyroid结构试件的弹性模量在下颌骨松质骨弹性模量范围内,0.3-0.7 mm壁厚Gyroid结构试件的抗压强度符合下颌骨的力学性能;(3)结果显示0.3-0.5 mm壁厚Gyroid结构与下颌骨的弹性模量范围相适应。

关键词：节段性骨缺损 Gyroid结构 3D打印选择性激光熔融有限元力学性能

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人际距离和策略创造性对人际情绪调节的影响

心理学报 2025年第1期57卷 125-134页

作者：姚雨佳颜之悦林慧慧陈静全宣雨阳浙江工业大学教育学院杭州310023

本研究采用行为学实验和事件相关电位(ERP)技术考察不同人际距离和认知重评创造性对人际情绪调节效果的影响。结果发现,与由陌生人提供的创造性认知重评策略相比,由好友提供的创造性认知重评策略指示语会诱发更大的SPN波。不仅如此,在... 详细信息

本研究采用行为学实验和事件相关电位(ERP)技术考察不同人际距离和认知重评创造性对人际情绪调节效果的影响。结果发现,与由陌生人提供的创造性认知重评策略相比,由好友提供的创造性认知重评策略指示语会诱发更大的SPN波。不仅如此,在使用好友提供的策略调节自身情绪后,个体的愉悦度显著大于使用陌生人提供的策略,但两种条件下个体的LPP波幅没有显著差异。不管提供者是好友还是陌生人,在使用创造性认知重评策略后,个体的愉悦度和唤醒度均显著大于常规性认知重评策略,同时产生更大的LPP波。上述结果表明,相较于人际距离,认知重评策略的创造性在人际情绪调节中发挥更大的作用,而人际距离的作用在更高质量策略的调节效果中凸显。

关键词：人际距离创造性认知重评策略常规性认知重评策略策略创造性人际情绪调节

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卵胎生硬骨鱼许氏平鲉繁殖生物学研究进展

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 106-115页

作者：齐鑫杨欣琳温海深中国海洋大学水产学院山东青岛266003

卵胎生作为卵生向胎生进化的中间状态,具有子代成活率高的特性。因此,卵胎生许氏平鲉成为我国重要的北方海水养殖对象之一。然而,大量养殖该物种又带来了一些繁殖过程中的实际问题。比如,网箱养殖的亲鱼出现明显的交配失败,导致其子代... 详细信息

卵胎生作为卵生向胎生进化的中间状态,具有子代成活率高的特性。因此,卵胎生许氏平鲉成为我国重要的北方海水养殖对象之一。然而,大量养殖该物种又带来了一些繁殖过程中的实际问题。比如,网箱养殖的亲鱼出现明显的交配失败,导致其子代出生率极低;妊娠期亲鱼母胎器官发育障碍,导致仔鱼胎死腹中;早产、难产导致的亲鱼、仔鱼大量死亡等。本综述将针对上述问题,分别探讨许氏平鲉交配发生、妊娠维持及分娩启动相关的内分泌调控机制,以期为后续研究提供潜在思路,最终实现水产养殖问题的解决。

关键词：卵胎生许氏平鲉繁殖生理

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与图像内容无关的聚焦程度评价方法

西安交通大学学报 2025年第1期59卷 116-124页

作者：夏晓华柴玉琳岳鹏举杨治秦绪芳长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710000

针对现有的聚焦程度评价方法在图像场景内容改变时不能正确评价图像聚焦程度的问题,基于“分类+拟合”的思想,提出了一种与高斯模糊标准差完全等价的图像聚焦程度评价方法。首先,建立了以有限高斯模糊标准差为标记的图像聚焦程度分类数... 详细信息

针对现有的聚焦程度评价方法在图像场景内容改变时不能正确评价图像聚焦程度的问题,基于“分类+拟合”的思想,提出了一种与高斯模糊标准差完全等价的图像聚焦程度评价方法。首先,建立了以有限高斯模糊标准差为标记的图像聚焦程度分类数据集;然后,构建了用于提取图像高斯模糊标准差分类分数的非对称核卷积神经网络(AKC-net);最后,采用三次样条插值函数拟合AKC-net全连接层输出的分类分数以及对应的高斯模糊标准差,以最大分数对应的标准差作为图像的聚焦程度评价结果,并在Waterloo数据集和实际拍摄图像上分别进行仿真实验和实拍实验。结果表明:所提方法在不同聚焦图像上分类的平均准确率可达到97.7%,得到的评价结果与高斯模糊标准差真值的均方根误差和平均绝对误差均小于0.07,且实际拍摄图像的聚焦测度值与图像内容无关,实现了图像聚焦程度的绝对评价。

关键词：聚焦程度评价高斯模糊标准差非对称核卷积神经网络三次样条插值

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