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Label-free in-vivo classi-cation and tracking of red blood cells and platelets using Dynamic-YOLOv4 network

Journal of Innovative Optical Health Sciences 2024年第5期17卷 89-103页

作者： Caizhong Guan Bin He Hongting Zhang Shangpan Yang Yang Xu Honglian Xiong Yaguang Zeng Mingyi Wang Xunbin Wei Guangdong-Hong Kong-Macao Joint Laboratory for Intelligent Micro-Nano Optoelectronic Technology School of Physics and Optoelectronic Engineering Foshan University Foshan 528225P.R.China Shenzhen International Graduate School Tsinghua University Shenzhen 518055P.R.China The Second Affliated Hospital of Heilongjiang University of Chinese Medicine Harbin 150001 P.R.China Peking University Cancer Hospital&Institute Beijing 100142 P.R.China Biomedical Engineering Department Peking University Beijing 100081P.R.China Institute of Medical Technology Peking University Health Science Center Beijing 100191P.R.China International Cancer Institute Peking University Beijing 100191P.R.China

In-vivo flow cytometry is a noninvasive real-time diagnostic technique that facilitates continuous monitoring of cells without perturbing their natural biological environment,which renders it a valuable tool for both scienti¯c research and clinical ***,the conventional approach for improving classi¯cation accuracy often involves labeling cells with fluorescence,which can lead to potential *** study proposes a label-free in-vivo flow cytometry technique,called dynamic YOLOv4(D-YOLOv4),which improves classi¯cation accuracy by integrating absorption intensity°uctuation modulation(AIFM)into YOLOv4 to demodulate the temporal features of moving red blood cells(RBCs)and *** zebra¯sh as an experimental model,the D-YOLOv4 method achieved average precisions(APs)of 0.90 for RBCs and 0.64 for thrombocytes(similar to platelets in mammals),resulting in an overall AP of *** scores notably surpass those attained by alternative network models,thereby demonstrating that the combination of physical models with neural networks provides an innovative approach toward developing label-free in-vivoflow cytometry,which holds promise for diverse in-vivo cell classi¯cation applications.

关键词： Label-free in-vivoflow cytometry cell classi¯cation and tracking D-YOLOv4

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