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A Chan–Vese Model Based on the Markov Chain for Unsupervised Medical Image Segmentation

Tsinghua Science and Technology 2021年第6期26卷 833-844页

作者： Quanwei Huang Yuezhi Zhou Linmi Tao Weikang Yu Yaoxue Zhang Li Huo zuoxiang he Key Laboratory of Pervasive Computing(Ministry of Education)and the Department of Computer Science and Technology Tsinghua UniversityBeijing 100084China School of Electronic and Information Engineering Beihang UniversityBeijing 100191China Department of Nuclear Medicine Peking Union Medical College HospitalBeijing 100730China School of Clinical Medicine Tsinghua Universityand also with Beijing Tsinghua Changgung HospitalBeijing 100084China

The accurate segmentation of medical images is crucial to medical care and research;however, many efficient supervised image segmentation methods require sufficient pixel level labels. Such requirement is difficult to meet in practice and even impossible in some cases, e.g., rare Pathoma images. Inspired by traditional unsupervised methods, we propose a novel Chan–Vese model based on the Markov chain for unsupervised medical image segmentation. It combines local information brought by superpixels with the global difference between the target tissue and the background. Based on the Chan–Vese model, we utilize weight maps generated by the Markov chain to model and solve the segmentation problem iteratively using the min-cut algorithm at the superpixel *** method exploits abundant boundary and local region information in segmentation and thus can handle images with intensity inhomogeneity and object sparsity. In our method, users gain the power of fine-tuning parameters to achieve satisfactory results for each segmentation. By contrast, the result from deep learning based methods is *** performance of our method is assessed by using four Computerized Tomography(CT) datasets. Experimental results show that the proposed method outperforms traditional unsupervised segmentation techniques.

关键词： medical image unsupervised segmentation Markov chain

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Petrogenesis of Triassic Mafic Complexes with MORB/OIB Affinities from the Western Garzê-Litang Ophiolitic Mélange, Central Tibetan Plateau

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2017年第S1期91卷 19-20页

作者： MA Changqian LIU Bin GAO Ke he zuoxiang State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources China University of GeosciencesWuhan 430074China Faculty of Earth Sciences China University of GeosciencesWuhan 430074China School of Geosciences Yangtze UniversityWuhan 430100China

There is a general consensus that most ophiolites formed above subduction zones(Pearce,2003),particularly during forearc extension at subduction initiation(Shervais,2001;Stern,2004;Whattam and Stern,2011).'Supra-Subduction zone'(SSZ)ophiolites such as the well-studied Tethyan ophiolites,generally display a characteristic sequential evolution from mid-oceanic ridge basalts(MORBs)to island arc tholeiities(IATs)or bonites(BONs)(Pearce,2003;Dilek and Furnes,2009,2011),which were generated in sequence from the decompression melting of asthenospheric mantle and partial melting of subduction-metasomatized depleted mantle(Stern and Bloomer,1992;Dilek and Furnes,2009;Whattam and Stern,2011).However,ophiolites with MORB and/or oceanic-island basalt(OIB)affinities are rare,and their origin and tectonic nature are poorly understood(Boedo et al.,2013;Saccani et al.,2013).It is interesting that the composition of these ophiolites from the central Tibetan Plateau(CTP)is dominated by MORBs and minor OIBs and a distinct lack of IATs and BONs,which is inconsistent with most ophiolites worldwide(Robinson and Zhou,2008;Zhang et al.,2008).But the generation and tectonic nature of these ophiolites are still controversial.*In this study,we present new geochronological,mineralogical and Sr-Nd isotopic data for the Chayong and Xiewu mafic complexes in the western Garzê-Litang suture zone(GLS),a typical Paleo-Tethyan suture crossing the CTP(Fig.1).The Triassic ophiolite in the western GLS has been described by Li et al.(2009),who foundthat it mainly consists of gabbros,diabases,pillow basalts and a few metamorphic *** ophiolite has been tectonically dismembered and crops out in Triassic clastic rocks and limestones as tectonic *** Chayong and Xiewu mafic complexes are generally regarded as important fragments of the Triassic ophiolites(e.g.,Jin,2006;Li et al.,2009).Zircon LA-ICP-MS U-Pb ages of234±3 Ma and 236±2 Ma can be interpreted as formation times of the Chayong and X

关键词： OIB Central Tibetan Plateau Litang Ophiolitic M Petrogenesis of Triassic Mafic Complexes with MORB/OIB Affinities from the Western Garz lange

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PET和SPECT心肌灌注显像测定冠状动脉血流储备

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中华核医学与分子影像杂志 2019年第12期39卷 705-707页

作者：何作祥清华大学附属北京清华大学长庚医院核医学科 102218

90%以上的冠状动脉(简称冠脉)血管是直径小于500μm的微血管。近年来,越来越多的证据表明,冠脉微血管功能障碍(coronary microvascular dysfunction,CMD)在冠脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)的发病和心脏事件发生中起着重要作用,其有时... 详细信息

90%以上的冠状动脉(简称冠脉)血管是直径小于500μm的微血管。近年来,越来越多的证据表明,冠脉微血管功能障碍(coronary microvascular dysfunction,CMD)在冠脉粥样硬化性心脏病(简称冠心病)的发病和心脏事件发生中起着重要作用,其有时甚至是唯一的致病机制[W]。根据微血管病变的不同病因,可将CMD分为不合并阻塞性冠脉疾病、合并阻塞性冠脉疾病和其他类型的微血管病变3种类型。CMD不仅仅存在于冠心病,多种心血管疾病都可以单独或合并存在CMD[34],如临床发病率较高的肥厚型心肌病,CMD就是其重要的病理机制之一。

关键词：肥厚型心肌病冠脉疾病冠状动脉血流储备临床发病率心脏事件阻塞性微血管病变微血管功能障碍

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推进核医学在心肌纤维化和炎性反应中的应用

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中华核医学与分子影像杂志 2024年第11期44卷 641-643页

作者：何作祥清华大学附属北京清华长庚医院核医学科北京102218

炎性反应和纤维化广泛存在于心血管疾病进程中,二者可互为因果,又常相伴发生。因此,精准评估和(或)干预炎性反应和纤维化,对心血管疾病的诊治具有重要的意义。然而,无论是炎性反应还是纤维化,其精准诊断都面临巨大的挑战。理论上,二者... 详细信息

炎性反应和纤维化广泛存在于心血管疾病进程中,二者可互为因果,又常相伴发生。因此,精准评估和(或)干预炎性反应和纤维化,对心血管疾病的诊治具有重要的意义。然而,无论是炎性反应还是纤维化,其精准诊断都面临巨大的挑战。理论上,二者都需要活组织检查(简称活检)病理确诊,但活检有创,不宜反复实施,而局部组织无法反映组织或器官的全局。血液学检测则因机体整体和局部病变的不一致而应用价值有限。近年来,无创影像学技术在该领域有了长足的进步,特别是以心脏磁共振多参数成像为代表的影像学方法,已在很大程度上满足了心血管疾病诊断的临床需求[1,2,3]。但本质上,目前的磁共振成像序列还是间接显示炎性反应和纤维化,缺乏足够的特异性。因此,靶向炎性反应和纤维化关键病理进程的特异性成像技术仍是临床所期盼。

关键词：活组织检查临床需求影像学方法血液学检测心血管疾病影像学技术炎性反应心脏磁共振

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临床价值导向的心血管放射性核素显像

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中华核医学与分子影像杂志 2017年第5期37卷 257-259页

作者：何作祥方纬国家心血管病中心、中国医学科学院、北京协和医学院阜外医院核医学科 100037

SPECT、PET在冠心病、心肌病等心血管疾病的诊断、危险分层、治疗决策和疗效评价等方面起着十分重要的作用[1,2]，最新的心血管病临床指南[2]进一步强调了心血管放射性核素显像的应用。近年来，门控心肌SPECT显像、SPECT/CT和PET/CT融... 详细信息

SPECT、PET在冠心病、心肌病等心血管疾病的诊断、危险分层、治疗决策和疗效评价等方面起着十分重要的作用[1,2]，最新的心血管病临床指南[2]进一步强调了心血管放射性核素显像的应用。近年来，门控心肌SPECT显像、SPECT/CT和PET/CT融合显像以及心脏专用SPECT的应用提高了心血管放射性核素显像的临床应用价值，拓展了心血管放射性核素显像的临床应用范围。

关键词：放射性核素显像心血管疾病临床价值 SPECT显像临床应用价值 SPECT/CT PET/CT 导向

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放射性核素心肌血流定量显像在冠状动脉微血管功能障碍中的应用价值

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中华心血管病杂志 2020年第12期48卷 1073-1077页

作者：李剑明杨敏福何作祥泰达国际心血管病医院核医学科天津300457 首都医科大学附属北京朝阳医院核医学科 100020 清华大学附属北京清华长庚医院核医学科 102218

冠状动脉微血管功能障碍(CMD)是冠心病重要的发病机制之一。实现CMD的无创诊断和评估是目前临床上的“热点”和“难点”之一。放射性核素心肌血流定量成像,如正电子发射型断层成像和单光子发射型断层成像,能采用心肌血流和冠状动脉血流... 详细信息

冠状动脉微血管功能障碍(CMD)是冠心病重要的发病机制之一。实现CMD的无创诊断和评估是目前临床上的“热点”和“难点”之一。放射性核素心肌血流定量成像,如正电子发射型断层成像和单光子发射型断层成像,能采用心肌血流和冠状动脉血流储备定量诊断和评估CMD,具有重要的应用价值。

关键词：冠状动脉疾病放射性核素显像冠状动脉微血管功能障碍心肌灌注显像定量

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同机CT肾脏深度校正在肾积水患者99Tc^m-DTPA肾动态显像GFR测定中的价值

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中华核医学与分子影像杂志 2020年第11期40卷 658-662页

作者：刘德庆姚勇李燕秦琳何作祥清华大学附属北京清华长庚医院核医学科、清华大学临床医学院 102218 深圳市人民医院核医学科、暨南大学第二临床医学院 518020

目的探讨同机CT肾脏深度校正在肾积水患者99Tc^m-二乙撑三胺五乙酸(DTPA)肾动态显像测定肾小球滤过率(GFR)中的应用价值。方法回顾性分析2016年4月至2019年6月间清华大学附属北京清华长庚医院338例不同程度肾积水患者[男191例,女147例,... 详细信息

目的探讨同机CT肾脏深度校正在肾积水患者99Tc^m-二乙撑三胺五乙酸(DTPA)肾动态显像测定肾小球滤过率(GFR)中的应用价值。方法回顾性分析2016年4月至2019年6月间清华大学附属北京清华长庚医院338例不同程度肾积水患者[男191例,女147例,年龄(49.6±14.5)岁],据双侧肾积水程度分为单-轻、单-中、单-重、轻-轻、轻-中、轻-重、中-中、中-重和重-重组。采用同机CT法和常规法分别测量肾脏深度,计算单-轻、单-中和单-重组患者双侧肾脏深度差的绝对值。基于同机CT法和常规法测得的肾脏深度,运用99Tc^m-DTPA肾动态显像Gates法测定分肾GFR并进行比较;将2种方法测得的总GFR与估算GFR(eGFR)进行比较。采用单因素方差分析、配对t检验、Pearson相关分析处理数据。结果在同机CT测量中,单-轻、单-中和单-重组双侧肾脏深度差绝对值的差异有统计学意义[(0.39±0.24)、(1.16±0.65)和(1.00±0.90)cm;F=15.241,P0.05)。对于338例肾积水患者,2种方法测得的总GFR与eGFR相关(r值:0.888、0.928,均P<0.01)。结论较常规法,同机CT肾脏深度校正对于除中-重组与重-重组外的肾积水患者的99Tc^m-DTPA肾动态显像GFR测定更有临床意义。

关键词：肾盂积水放射性核素显像 99m锝五乙酸盐肾小球滤过率体层摄影术,X线计算机

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新型凋亡显像剂^(99m)Tc-FM-2的制备及生物分布

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核技术 2007年第8期30卷 679-682页

作者：季顺东方纬周俊东何作祥刘秀杰阮长耿赵明苏州大学附属第一医院江苏省血液研究所苏州215006 中国医学科学院阜外心血管病医院北京100037 苏州市市立医院核医学科苏州215004 美国威斯康星大学医学院

用2-亚氨基噻吩盐酸盐(2-IT)修饰FM-2。用99mTc-GH转换络合标记法标记IT-FM-2,放化纯可达95%,且室温下可稳定8h以上。小鼠体内分布研究表明99mTc-FM2在体内主要通过肝、肾清除。正常心肌组织摄取率高、清除快。

关键词： FM-2 凋亡 ^(99m)Tc 生物分布

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门控心肌SPECT显像测量冠心病低度可能性患者心功能参数参考值范围及其影响因素分析

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中华核医学与分子影像杂志 2017年第7期37卷 404-409页

作者：李家俊郭风田月琴何作祥清华大学第一附属医院放射科北京100016 北京协和医学院、中国医学科学院阜外医院核医学科 100037

目的获取冠心病低度可能性患者G-MPI心功能参数的参考范围,并分析性别、年龄和体质量对其的影响.方法选取疑诊冠心病但冠心病低度可能性的门诊患者175例[男89例,年龄（48.3±10.7）岁;女86例,年龄（49.8±10.4）岁],在2008年2月至2011... 详细信息

目的获取冠心病低度可能性患者G-MPI心功能参数的参考范围,并分析性别、年龄和体质量对其的影响.方法选取疑诊冠心病但冠心病低度可能性的门诊患者175例[男89例,年龄（48.3±10.7）岁;女86例,年龄（49.8±10.4）岁],在2008年2月至2011年4月间均行99Tcm-MIBI负荷G-MPI,测定左心室EDV、ESV、EF,对符合正态分布的数据采用正态分布法确定参考范围,偏态分布的数据采用百分位数法,并采用多元直线回归分析法分析性别、年龄和体质量对参数值的影响.2组间比较采用两样本t检验,不同年龄组间心功能参数比较采用单因素方差分析.结果男性EF值下限为50%,EDV、ESV上限为112 ml、49 ml;女性EF值下限54%,EDV、ESV上限为77 ml、30 ml.男性EDV、ESV分别为（75.8±18.3）和（27.1±10.9） ml,均显著高于女性的（53.3±11.7）和（14.3±7.9） ml（t值：935、8.59,均P〈0.01）;男性EF低于女性：（65.1±7.6）%和（74.7±10.0）%（t=-6.92,P〈0.01）,女性小心脏比例为76%（65/86）.多元回归分析结果表明性别、年龄是EF、ESV的预测因子,体质量也是心室容积预测因子;按年龄大小将患者分成≤40岁,41~49岁,≥50岁组,男性不同年龄组间EDV、ESV、EF差异均无统计学意义（F值：1.106、0.954、1.029,均P〉0.05）;女性不同年龄组间EDV差异无统计学意义（F=2.408,P〉0.05）,ESV、EF差异有统计学意义（F值：5.010、6.229,均P〈0.05）.结论 G-MPI测量不同性别、年龄冠心病低度可能性患者的心功能参数有差异,男性和女性的参数随年龄增加而变化的趋势不同.

关键词：冠状动脉疾病心室功能心肌灌注显像体层摄影术发射型计算机单光子 99m锝甲氧基异丁基异腈

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基于Monte Carlo模拟的全身骨扫描SPECT专用准直器设计

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清华大学学报（自然科学版） 2023年第5期63卷 811-817页

作者：王喆鑫刘辉程李高丽蕾吕振雷江年铭何作祥刘亚强清华大学工程物理系北京100084 北京永新医疗设备有限公司北京102206 清华大学附属北京清华长庚医院北京100084

单光子发射断层成像(single photon emission computed tomography,SPECT)是放射性核素骨显像的重要成像手段之一。为进一步优化临床上应用于骨显像的SPECT系统的探测灵敏度,降低骨扫描时间,提高骨扫描效率,该文在临床双探头SPECT系统... 详细信息

单光子发射断层成像(single photon emission computed tomography,SPECT)是放射性核素骨显像的重要成像手段之一。为进一步优化临床上应用于骨显像的SPECT系统的探测灵敏度,降低骨扫描时间,提高骨扫描效率,该文在临床双探头SPECT系统的基础上,设计了高探测灵敏度的骨显像专用准直器。通过设计一系列不同的准直器参数,进行Monte Carlo仿真模拟,对不同准直器的探测灵敏度和图像分辨率进行评估,以验证准直器的几何参数与性能的关系,选出一套准直器的设计方案,并用热圆柱模型实验验证了该准直器的成像效果。结果表明:该准直器在保证图像质量的同时,能显著降低骨扫描的采集时间。

关键词：全身骨扫描单光子发射断层成像高灵敏度准直器设计 Monte Carlo模拟

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