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基于多分辨率特征融合与上下文信息的胃癌复发预测方法

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生物医学工程学杂志 2024年

作者：周泓宇陶海波薛飞跃王彬金怀平李振辉昆明理工大学信息工程与自动化学院云南省人工智能重点实验室云南省肿瘤医院放射科

胃癌病理图像是胃癌诊断的金标准，然而其复发预测任务面临病灶组织形态特征不显著、多级分辨率特征融合不足、无法有效利用上下文信息等问题。为此，提出了一种基于胃癌病理图像分析的三阶段复发预测方法。在第一阶段，利用自监督学习... 详细信息

胃癌病理图像是胃癌诊断的金标准，然而其复发预测任务面临病灶组织形态特征不显著、多级分辨率特征融合不足、无法有效利用上下文信息等问题。为此，提出了一种基于胃癌病理图像分析的三阶段复发预测方法。在第一阶段，利用自监督学习框架SimCLR对低分辨率下的补丁图像进行训练以降低不同组织图像的耦合度，从而获得解耦后的增强特征。在第二阶段，将获取的低分辨率增强特征与对应高分辨率未增强特征进行融合，实现不同分辨率下的特征互补。在第三阶段，针对补丁图像数量差异较大导致位置编码困难的问题，利用多尺度的局部邻域进行位置编码并利用自注意力机制获得具有上下文信息的特征，随后与卷积神经网络所提取的局部特征进行融合。通过在临床收集的数据上进行评估，与同类方法最佳性能相比，本文所提出的网络模型在准确率、曲线下面积（AUC）指标上取得了最佳性能，分别提高了7.63%、4.51%，证明了该方法对胃癌复发预测的有效性。

关键词：胃癌病理图像复发预测深度学习特征融合上下文信息

基于多分辨率特征融合与上下文信息的胃癌复发预测方法

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生物医学工程学杂志 2024年第05期 886-894页

作者：周泓宇陶海波薛飞跃王彬金怀平李振辉昆明理工大学信息工程与自动化学院云南省人工智能重点实验室云南省肿瘤医院放射科

关键词：胃癌病理图像复发预测深度学习特征融合上下文信息

CT血管造影对下肢动脉硬化闭塞症介入治疗效果评价及术后复发预测价值研究

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生物医学工程与临床 2024年第3期28卷 381-388页

作者：吴国良杨彦林田少勇王春燕赵鹏飞哈励逊国际和平医院河北衡水053000

目的探讨CT血管造影(CTA)对下肢动脉硬化闭塞症(ASO)介入治疗效果评估及术后复发预测价值。方法选择130例ASO患者,其中男性81例,女性49例;年龄50~67岁,平均年龄58.92岁(标准差5.04岁);身体质量指数(BMI)21~27 kg/m^(2),平均BMI 24.28 kg... 详细信息

目的探讨CT血管造影(CTA)对下肢动脉硬化闭塞症(ASO)介入治疗效果评估及术后复发预测价值。方法选择130例ASO患者,其中男性81例,女性49例;年龄50~67岁,平均年龄58.92岁(标准差5.04岁);身体质量指数(BMI)21~27 kg/m^(2),平均BMI 24.28 kg/m^(2)(标准差1.33 kg/m^(2));高血压51例,糖尿病56例,冠心病57例;吸烟85例。均给予介入手术治疗及CTA检查,比较手术前后下肢动脉狭窄程度、斑块参数[斑块负荷(PB)、斑块面积(PA)、最小管腔面积(MLA)]。对所有患者进行为期1年的随访,根据ASO是否复发,分为复发组和未复发组,比较两组斑块参数,绘制受试者工作特性(ROC)曲线,计算曲线下面积(AUC),分析PB、PA、MLA对ASO复发的预测价值。Logistic回归分析ASO复发的危险因素。结果术后中度狭窄(23.08%)、重度狭窄(19.23%)、完全闭塞率(3.08%)均低于术前(30.77%、46.15%、13.85%)(P复发情况分为复发组28例和未复发组102例。复发组PB(57.63±4.28)%、PA(9.02±1.27)mm^(2)、MLA(6.96±1.01)mm^(2)均高于未复发组[(28.11±3.85)%、(4.07±1.07)mm^(2)、(2.85±0.12)mm^(2)。t=35.077、20.805、40.474,P预测ASO复发的AUC是0.792[95%可信区间(CI)0.716~0.954],灵敏度、特异度分别是93.08%、91.13%,均高于单一检测(P复发的危险因素(P复发的预测灵敏度及特异度,ASO的复发与多种因素有关,应当引起临床重视与关注。

关键词： CT血管造影下肢动脉硬化闭塞症介入治疗复发预测

早期宫颈癌患者血清miR-193a-3p、miR-146b-5p的表达及对术后复发的预测效能

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南昌大学学报（医学版） 2024年第3期64卷 66-71页

作者：孙静黄佳琛张华汉中市人民医院病理科陕西汉中723000

目的探讨miR-193a-3p、miR-146b-5p在早期宫颈癌(ECC)血清中的表达量及其对术后复发的预测价值。方法选取汉中市人民医院门诊收治的ECC患者(研究组)82例,另选取同期本院体检的健康女性(对照组)74例,比较2组血清miR-193a-3p、miR-146b... 详细信息

目的探讨miR-193a-3p、miR-146b-5p在早期宫颈癌(ECC)血清中的表达量及其对术后复发的预测价值。方法选取汉中市人民医院门诊收治的ECC患者(研究组)82例,另选取同期本院体检的健康女性(对照组)74例,比较2组血清miR-193a-3p、miR-146b-5p的表达量。根据是否复发将研究组分为复发亚组(n=23)和未复发亚组(n=59),单因素分析比较2亚组的临床资料和实验室指标;Logistic多因素回归分析影响术后复发的因素;ROC分析血清miR-193a-3p、miR-146b-5p表达量预测术后复发的价值。结果研究组血清miR-193a-3p、miR-146b-5p表达量均低于对照组(P复发亚组高危型HPV阳性率、FIGO分期、宫颈浸润深度、淋巴结转移及鳞状细胞癌抗原(SCC-Ag)水平均高于未复发亚组(P复发亚组(P复发的独立危险因素(P预测术后复发的最佳截断值分别为0.57和2.12,二者联合预测的灵敏度、特异度和AUC分别为82.61%,96.61%和0.932。结论血清miR-193a-3p、miR-146b-5p的表达在ECC患者呈低表达;二者均可作为预测ECC术后复发的敏感指标,且联合预测价值更高。

关键词：宫颈癌 miR-193a-3p miR-146b-5p 复发预测血清

左心房超声定量参数对心房颤动患者射频消融术治疗后复发的预测价值分析

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慢性病学杂志 2024年第9期 1376-1379页

作者：龚辉湘雅常德医院心血管内科

目的探讨分析左心房超声定量参数对心房颤动患者射频消融术治疗复发的预测价值。方法选择2021年6月—2022年12月在湘雅常德医院首次接受射频消融术治疗的104例心房颤动患者，对患者进行超声心动图检查。术后随访12个月，对比分析复发... 详细信息

目的探讨分析左心房超声定量参数对心房颤动患者射频消融术治疗复发的预测价值。方法选择2021年6月—2022年12月在湘雅常德医院首次接受射频消融术治疗的104例心房颤动患者，对患者进行超声心动图检查。术后随访12个月，对比分析复发患者[复发组（n=33）]与未复发患者[未复发组（n=71）]的左心房超声定量的参数差异，并采用多因素logistic回归分析及受试者操作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲线分析左心房超声定量参数对患者术后复发的预测价值。结果在104例患者中，术后复发患者33例，术后复发率为31.73%。复发组与未复发组在性别、年龄、体质量指数（body mass index,BMI）、糖尿病、高血压及超声参数A、E/A、左心室射血分数（left ventricular ejection fraction,LVEF）、左心房最大容积(maximum volume of left chamber,LAVmax)、左心房最小容积(minimum volume of left chamber,LAVmin)、左心房收缩前容积（left atrial pre-systolic volume,pre-aLAV）、左心房主动射血分数（left atrial active ejection fraction,LAAEF）、左心房被动射血分数（left atrial passive ejection fraction,LAPEF）、左心房总排空（left atrial total emptying,LASV）、左心房射血分数（left atrial ejection fraction,LAFE）方面进行比较，差异均无统计学意义（P>0.05），而两组在超声参数二尖瓣口舒张早期血流峰速（early mitral orifice diastolic peak flow velocity,E）、二尖瓣舒张期早期运动速度峰值（peak mitral valve motion velocity in early diastolic phase,Em）、舒张早期应变（early diastolic strain,Se）、舒张期总应变（total diastolic strain,Sg）方面进行比较，差异均具有统计学意义（P预测模型P对患者术后复发的预测价值，Se、Sg、Em的曲线下面积分别为0.825、0.847、0.819，模型P对患者术后复发的预测曲线下面积为0.937。结论左心房超声定量参数Se、Sg、Em对预测心房颤动患者射频消融术后复发具有一定的临床价值，同时根据三者构建的综合性预测模型对术后复发预测价值更高。

关键词：心房颤动左心房超声定量参数射频消融术复发预测

血清GPC3水平在原发性肝细胞肝癌复发预测中的应用价值

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中华预防医学杂志 2023年第6期57卷 885-890页

作者：张沛茹马晓路郭林卢仁泉复旦大学附属肿瘤医院检验科复旦大学上海医学院肿瘤系上海200032

目的:探讨血清磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(glypican-3,GPC3)检测在原发性肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)复发预测中的临床应用价值。方法:采用单/多因素logistic回归方程,选择2019年3月至2021年1月在复旦大学附属肿瘤医院病理诊断... 详细信息

目的:探讨血清磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(glypican-3,GPC3)检测在原发性肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)复发预测中的临床应用价值。方法:采用单/多因素logistic回归方程,选择2019年3月至2021年1月在复旦大学附属肿瘤医院病理诊断为HCC的患者113例作为实验组,预后共纳入随访时间超过6个月的64例HCC患者;简单随机抽样法入组同期体检中心健康者20名、良性肝病者20例作为对照组(n=40);血清GPC3采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测,甲胎蛋白(AFP)采用电化学发光法检测,测定值用[M(Q1,Q3)]表示;探索影响HCC复发的影响因素,利用logistic回归分析GPC3联合其他HCC复发的影响因素在HCC复发判断的准确性。结果:本研究中GPC3诊断HCC的灵敏度为61.95%(70/113),AFP为52.21%(59/113),同时,GPC3特异度可达87.50%(35/40),AFP为90.00%(36/40);进展期、肿瘤最大直径≥3 cm、有脉管癌栓、有门静脉癌栓的HCC患者血清GPC3浓度分别显著高于早期、肿瘤最大直径0.05);单因素分析表明复发组与未复发组年龄、肿瘤大小、有无脉管癌栓、有无腹水、有无腹膜转移、有无肝硬化及甲胎蛋白水平间比较差异均无统计学意义(χ2=2.012、0.119、2.363、1.041、0.318、0.360,Z=0.748,P>0.05);复发组进展期、有门静脉癌栓者、有肝内转移者比值及GPC3水平均高于未复发组,且差异均有统计学意义(χ2=4.338、11.90、4.338,Z=2.805,P复发相关(Waldχ2=4.421、5.681、4.995、4.319,P复发与否的总灵敏度为83.3%,总特异度为82.4%,分别优于GPC3的60.0%与79.4%;本研究发现GPC3高浓度(≥0.257 mg/L)、复发预测模型SCORE高值(≥0.700)的HCC患者中位PFS显著缩短(χ2=12.73、28.16,P复发的独立危险指标,结合分期、有无肝内转移、有无门静脉癌栓能更好地预测HCC患者是否复发。

关键词：原发性肝细胞肝癌磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3 复发预测

癫样放电在抗癫药物应用及复发预测中的意义

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临床儿科杂志 2013年第8期31卷 788-790页

作者：袁凯杰侯梅青岛市妇女儿童医院神经康复科山东青岛266034

癫首次发作后脑电图检出癫样放电异常率在儿童为18%～56%,成人为10%～50%,脑电技术是最常用的癫神经病学检查手段,特征性脑电图异常能够帮助对发作类型及癫综合征的分类、确定治疗方案及判断预后。在特定病例,脑电图能检测到更... 详细信息

癫首次发作后脑电图检出癫样放电异常率在儿童为18%～56%,成人为10%～50%,脑电技术是最常用的癫神经病学检查手段,特征性脑电图异常能够帮助对发作类型及癫综合征的分类、确定治疗方案及判断预后。在特定病例,脑电图能检测到更加细微的发作,包括失神、肌阵挛或部分性发作。癫治疗中不同的抗癫药物对癫样放电的抑制存在差异,癫样放电在复发预测及决定撤除抗癫药物方面起着重要作用。

关键词：癫痫抗癫痫药物撤药复发预测

基于机器学习的瓣膜病心房颤动射频消融术后复发预测及风险因素分析

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中国胸心血管外科临床杂志 2022年第7期29卷 840-847页

作者：石桓旭何培宇童琪王政捷李涛钱永军赵启军潘帆四川大学电子信息学院成都610065 四川大学华西医院心脏大血管外科成都610041 四川大学计算机学院(软件学院) 成都610065

目的通过机器学习技术对心房颤动(房颤)射频消融术后房颤复发进行预测,并试图寻找影响术后房颤复发的风险因素。方法纳入2017年1月—2021年1月因瓣膜病房颤在四川大学华西医院及其分院(上锦分院)进行射频消融手术的300例患者,其中男12... 详细信息

目的通过机器学习技术对心房颤动(房颤)射频消融术后房颤复发进行预测,并试图寻找影响术后房颤复发的风险因素。方法纳入2017年1月—2021年1月因瓣膜病房颤在四川大学华西医院及其分院(上锦分院)进行射频消融手术的300例患者,其中男129例、女171例,平均年龄52.56岁。建立5个机器学习模型对房颤复发进行预测,将其中3个表现最好的模型组合成一个投票分类器,再次进行预测。最后使用SHApley Additive exPlanations方法进行风险因素分析。结果投票分类器得到的预测准确率为75.0%,召回率为61.0%,受试者工作特征曲线下面积为0.79。此外,还发现左心房内径、射血分数、右心房内径等因素对术后房颤复发存在影响。结论基于机器学习的瓣膜病房颤射频消融术后复发预测可为房颤临床诊治提供一定参考,减少因无效消融给患者带来的风险;根据研究中发现的风险因素,可为患者提供精准的治疗。

关键词：心房颤动机器学习复发预测风险因素

基于DBN-ELM的脑血管病复发预测系统的研究

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基于DBN-ELM的脑血管病复发预测系统的研究

作者：曹琦北京交通大学

学位级别：硕士

脑血管病由于其病发率高、病死率高、致残率高、复发率高以及经济负担大这五大特征,引起社会各界的广泛关注。数据显示,目前我国脑血管病的复发率位居世界首位,大约60%的患者具有疾病再次复发的风险,相较而言青年患者病发率更高。由此... 详细信息

脑血管病由于其病发率高、病死率高、致残率高、复发率高以及经济负担大这五大特征,引起社会各界的广泛关注。数据显示,目前我国脑血管病的复发率位居世界首位,大约60%的患者具有疾病再次复发的风险,相较而言青年患者病发率更高。由此可以看出脑血管病的二级防治是尤为重要的,也是目前医疗领域的主要研究方向。采用数据分析技术,结合深度学习算法,挖掘潜藏在医疗数据中的有效信息,并用其预测疾病的未来发展趋势,有针对性地提前做好疾病的预防工作,推动脑血管病的“防、治、管”的工作体系,实现健康管理的医疗模式。基于以上背景,为提高脑血管病二级预防的医疗水平,本文将从医疗数据的适用性出发,结合中国卒中登记数据（CNSR1）的数据特点和医学量表构建脑血管病复发预测指标体系,在此基础上,基于深度信念网络（DBN）可以快速提取数据特征以及极限学习机（ELM）学习速率快,泛化能力强的特点,构建了基于DBN-ELM的脑血管病预测模型,实现复发风险等级划分的目的,并在此模型基础上引入粒子群算法提高模型的稳定性和运行效率。本文的主要研究内容如下所示:（1）脑血管病复发预测指标体系的构建。首先分析了目前关于脑血管病复发预测的诊疗流程以及存在的问题,分析了引入预测模型的必要性。通过分析国内外现有的医学量表,如:CHADS2量表、ABCD2评分系统以及ESSEN量表等,结合国内外学者在脑血管病复发因素方面的研究成果,进行了指标的筛选,最终得到包含7个一级指标和30个二级指标的脑血管病复发预测指标体系。（2）脑血管病复发预测模型的构建和验证。根据脑血管病的数据特点,结合DBN模型和ELM模型的优势,构建基于DBN-ELM的脑血管病复发预测模型,并选用粒子群算法（PSO）提升模型的训练速度和稳定性。利用某三甲医院云平台中收集到的全国脑血管病中的脑卒中疾病数据,进行模型的验证和对比分析,结果显示,DBN-ELM预测模型的准确率高于DBN模型7%,且远高于机器学习预测模型（SVM、Adaboost和Random Forest）,并且训练时间更快,F1值差别不大,AUC值要略高于DBN模型,因此可以说明本文提出的脑血管病预测模型是有优势的。（3）脑血管病复发预测系统的设计与实现。依据本文构建的模型,采用Java技术设计并实现一个脑血管病复发预测原型系统,最后针对不同患病风险的人群提出了不同的干预策略,以期能够帮助患者做好自我管理和预防,同时能够帮助医生提前针对不同等级患者采取不同治疗方式,从而达到辅助医生诊疗的目的,为医疗领域的疾病预测研究提供新思路的目标。

关键词：脑血管病复发预测 DBN ELM 粒子群算法