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微波视觉与SAR图像智能解译

雷达学报（中英文） 2024年第2期13卷 285-306页

作者：徐丰金亚秋电磁波信息科学教育部重点实验室复旦大学上海200433

高分辨率雷达成像技术和人工智能、大数据技术的快速发展,有力促进了雷达图像智能解译技术的进步。由于雷达传感器本身的特殊性和电磁散射成像物理的复杂性,雷达图像的解译缺乏光学图像的直观性,准确迅速识别分类的需求对雷达图像解译... 详细信息

高分辨率雷达成像技术和人工智能、大数据技术的快速发展,有力促进了雷达图像智能解译技术的进步。由于雷达传感器本身的特殊性和电磁散射成像物理的复杂性,雷达图像的解译缺乏光学图像的直观性,准确迅速识别分类的需求对雷达图像解译提出了迫切的挑战。在借鉴人脑光视觉感知机理和计算机视觉图像处理相关技术基础上,进一步融合电磁散射物理规律及其雷达成像机理,我们提出发展微波域雷达图像解译的“微波视觉”的新交叉领域研究。该文介绍微波视觉的概念与内涵,提出微波视觉认知模型,阐述其基础理论问题与技术路线,最后介绍了作者团队在相关问题上的初步研究进展。

关键词：合成孔径雷达(SAR) 雷达成像电磁散射目标识别微波视觉语义电磁散射建模物理智能逆问题视觉感知

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首发及复发抑郁症患者静息态fMRI研究:基于低频振幅和脑功能连接

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放射学实践 2024年第8期39卷 983-988页

作者：王赟周晶晶陈熊鹰张志芳刘瑞冯媛周媛王刚首都医科大学附属北京安定医院国家精神心理疾病临床医学研究中心/精神疾病诊断与治疗北京市重点实验室北京100088 中国科学院心理研究所行为科学重点实验室北京100101 中国科学院大学心理学系北京100049 首都医科大学人脑保护高精尖创新中心北京100069

目的:采用功能磁共振成像(fMRI)技术,基于低频振幅(ALFF)及静息态脑功能连接(rsFC),对比分析首发、复发抑郁症(MDD)患者和健康对照者之间脑自发活动及脑功能连接的差异,旨在探索首发及复发MDD的神经病理机制的差异。方法:前瞻性纳入2018... 详细信息

目的:采用功能磁共振成像(fMRI)技术,基于低频振幅(ALFF)及静息态脑功能连接(rsFC),对比分析首发、复发抑郁症(MDD)患者和健康对照者之间脑自发活动及脑功能连接的差异,旨在探索首发及复发MDD的神经病理机制的差异。方法:前瞻性纳入2018年6月-2019年12月在本院就诊的47例首发MDD患者和35例复发MDD患者作为研究组。同期通过广告招募113例健康志愿者作为正常对照组。采集所有受试者的静息态fMRI数据,采用单因素协方差分析比较三组间各脑区ALFF值的差异,进而将有统计学差异的脑区作为种子点进行rsFC分析。结果:三组之间左侧颞上回和颞中回ALFF值的差异有统计学意义(P_(FWE)=0.007)。事后分析发现复发MDD组左侧颞上回和颞中回的ALFF值均高于首发MDD组和正常对照组,差异均有统计学意义(Ps0.05,Bonferroni校正)。三组之间左侧颞上/中回-右侧楔前叶rsFC值的差异具有统计学意义(P_(FWE)=0.002)。事后分析发现首发和复发MDD组的rsFC值均高于对照组且差异有统计学意义(Ps0.05,Bonferroni校正)。结论:首发及复发MDD患者表现出左侧颞叶脑自发活动和左侧颞叶-楔前叶脑功能连接的异常及不同,这有助于区别首发及复发MDD的神经病理机制差异。

关键词：抑郁症功能磁共振成像低频振幅静息态功能连接

熊果酸改善精神分裂症小鼠脱髓鞘和脑组织间液引流紊乱

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北京大学学报（医学版） 2024年第3期56卷 487-494页

作者：龙仁毛鑫高天姿解倩谈瀚博李子寅韩鸿宾袁兰北京大学医学技术研究院医学影像技术学系北京市磁共振成像设备与技术重点实验室北京100191 北京大学第三医院放射科北京100191

目的:探讨精神分裂症(schizophrenia,SZ)的髓鞘和脑组织间液(interstitial fluid,ISF)相关发病机制,探究熊果酸(ursolic acid,UA)对SZ中髓鞘损伤及其继发的ISF异常引流的治疗效果。方法:使用30只6~8周雌性C57BL/6J小鼠,体质量(20±2)g,随机分为UA治疗组、SZ模型组、对照组3组,每组10只:(1)对照组:腹腔注射(intraperitoneal injection,ip)生理盐水,灌胃(intragastric,ig)给予1%(质量分数)羧甲基纤维素钠(carboxymethylcellulose sodium,CMC-Na);(2)SZ模型组:ip给与2 mg/kg的地卓西平(dizocilpine maleate,MK-801),ig给与1%(质量分数)CMC-Na;(3)UA治疗组:ig给与25 mg/kg的UA,ip给与2 mg/kg的MK-801。治疗组先ig给药UA预治疗一周,然后对3组小鼠进行为期两周的药物干预。在造模完成后依次通过旷场测试和前脉冲抑制实验对小鼠进行行为学评价。行为测试后,通过向脑区注射荧光示踪剂来探究各组ISF分区引流的改变;通过免疫荧光探究各组脑内水通道蛋白4(aquaporin 4,AQP4)极性分布的改变以及蛋白表达的变化;通过激光共聚焦显微镜(laser scanning confocal microscope,LSCM)髓鞘反射光成像研究鼠脑内髓鞘的变化。采用单因素方差分析(one-way ANOVA)对计量数据进行组间比较,使用TukeyHSD进行组间两两比较。结果:旷场测试发现,模型组在旷场中运动的总路程[(7949.39±1140.55)cm vs.(2831.01±1212.72)cm,P实验发现,模型组给与预脉冲时对震惊反射的抑制率均显著低于对照组(P均皮层区的扩散面积和向尾侧丘脑区的返流面积均显著大于对照组[(13.93±3.35)mm 2 vs.(2.79±0.94)mm 2,P皮层区的扩散面积和向尾侧丘脑区的返流面积均较模型组显著减小[(7.93±2.48)mm 2 vs.(13.93±3.35)mm 2,P<0.001;(0.50±0.30)mm 2 vs.(2.48±0.38)mm 2,P<0.001]。免疫荧光染色发现,模型组小鼠脑内AQP4极性分布遭到破坏,且模型组AQP4蛋白表达量较对照组明显下降[(3663.88±733.77)μm 2 vs.(13354.92±4054.05)μm 2,P<0.001];治疗组较模型组AQP4极性分布得到改善,AQP4蛋白表达量较模型组显著升高[(11104.68±3200.04)μm 2 vs.(3663.88±733.77)μm 2,P<0.001]。结论:一定剂量的UA干预可以改善SZ小鼠的行为学表现,这种改善表现为运动亢进和焦虑症状得到缓解,感觉运动门控功能得到恢复;其机制可能是通过改善SZ小鼠的脱髓鞘病理改变及ISF分区引流紊乱。

关键词：精神分裂症脑组织间液脱髓鞘熊果酸

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精神分裂症患者脑结构纵向变化的研究进展

中华精神科杂志 2024年第6期57卷 383-389页

作者：江启彤薄奇静赵蕾李田陈真竹王怡梦王传跃首都医科大学附属北京安定医院、国家精神心理疾病临床医学研究中心、精神疾病诊断与治疗北京市重点实验室北京脑重大疾病研究院精神分裂症研究所北京100088 首都医科大学人脑保护高精尖创新中心北京100069

精神分裂症是一种病因复杂的慢性致残性疾病,其神经影像学异常已被大量研究所证实。但这些结构异常何时发生以及如何随时间进展尚不明确,其与抗精神病药治疗间的关系有待深入探索。对精神病临床高危人群、首次发病精神分裂症及慢性精神... 详细信息

精神分裂症是一种病因复杂的慢性致残性疾病,其神经影像学异常已被大量研究所证实。但这些结构异常何时发生以及如何随时间进展尚不明确,其与抗精神病药治疗间的关系有待深入探索。对精神病临床高危人群、首次发病精神分裂症及慢性精神分裂症患者的脑结构进行纵向研究,并探索药物治疗对其的影响,有助于构建精神分裂症全病程脑结构改变轨迹,动态追踪患者的脑结构变化,明确药物因素对脑结构变化的效应,从而进一步探究精神分裂症的病理生理机制,发掘潜在生物学标志物,为精神分裂症的早期诊断、预后判断提供依据。本文就精神分裂症患者脑结构纵向变化的研究进展进行综述。

关键词：精神分裂症磁共振成像抗精神病药

光磁双模态成像显示大鼠脑组织间液引流路径及物质清除规律

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中国医学影像技术 2024年第5期40卷 705-711页

作者：高天姿袁兰汪洋谈瀚博魏子伊王家钰高亚娟刘东阳崔诚孙剑飞谢肇恒韩鸿宾北京大学医学部医学技术研究院北京100083 北京大学第三医院放射科北京100191 北京大学第三医院药物临床试验机构北京100191 东南大学生物科学与医学工程学院江苏南京210096 北京市磁共振成像设备与技术重点实验室北京100191 国家药品监督管理局医学成像设备质量评价重点实验室北京100191

目的采用荧光示踪成像和磁示踪成像观察大鼠脑组织间液(ISF)引流路径及物质清除规律。方法将33只雄性SD大鼠随机分为荧光示踪组(F组,n=18)和磁示踪成像组(MRI组,n=15),再细分为丘脑亚组、海马亚组和尾状核亚组。对F组大鼠注射伊文斯蓝... 详细信息

目的采用荧光示踪成像和磁示踪成像观察大鼠脑组织间液(ISF)引流路径及物质清除规律。方法将33只雄性SD大鼠随机分为荧光示踪组(F组,n=18)和磁示踪成像组(MRI组,n=15),再细分为丘脑亚组、海马亚组和尾状核亚组。对F组大鼠注射伊文斯蓝并行心脏灌流,取脑组织制成冰冻切片,观察各亚组示踪剂引流路径;对MRI组大鼠分别于注射钆喷酸葡胺(Gd-DTPA)前、后行MR扫描,对比各亚组脑区ROI信号强度,计算单位信号比值并观察其变化趋势。结果F组大鼠丘脑、海马、尾状核IFS引流分别存在优势路径,其到达相邻脑区及全脑的时间存在均差异。MRI组注射Gd-DTPA后4 h内丘脑、海马、尾状核示踪剂清除方向性及速率有所不同,表现为丘脑及海马区示踪剂向同侧皮层及侧脑室方向引流、尾状核区示踪剂向皮层和中脑方向扩散,且相邻引流脑区示踪剂信号达峰时间存在差异。结论光磁双模态成像显示,大鼠丘脑、海马及尾状核ISF优势引流路径及其内小分子物质清除速率均存在差异。

关键词：大鼠脑荧光磁共振成像

重型抑郁障碍患者默认网络静态与动态功能连接变化

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中国医学影像技术 2024年第4期40卷 598-602页

作者：李宏吉钰琪王鋆杰梁佩鹏李坤成山西医科大学第一医院/第一临床医学院精神卫生科山西太原030001 精神障碍人工智能辅助诊疗山西省重点实验室山西太原030001 首都师范大学心理学院北京100048 首都医科大学宣武医院放射与核医学科北京100053 磁共振成像脑信息学北京市重点实验室北京100053

目的基于静息态功能MRI(rs-fMRI)观察重型抑郁障碍(MDD)患者默认网络(DMN)静态与动态功能连接变化。方法回顾性分析55例MDD患者(MDD组)及35名健康体检者(对照组)头颅高分辨率结构图像及rs-fMRI;以Matlab平台CONN工具箱进行图像预处理... 详细信息

目的基于静息态功能MRI(rs-fMRI)观察重型抑郁障碍(MDD)患者默认网络(DMN)静态与动态功能连接变化。方法回顾性分析55例MDD患者(MDD组)及35名健康体检者(对照组)头颅高分辨率结构图像及rs-fMRI;以Matlab平台CONN工具箱进行图像预处理及独立成分分析(ICA)以提取DMN;比较组间DMN与全脑静态与动态功能连接变化;采用Pearson相关性分析观察MDD组与对照组存在差异脑区DMN与汉密尔顿抑郁量表-24项(HAMD-24)、汉密尔顿焦虑量表(HAMA)及韦氏智力测验评分的相关性。结果相比对照组,MDD组DMN与丘脑、楔前叶及中央前回静态功能连接均减弱(P均皮层、左/右外侧顶叶与伏隔核,以及左外侧顶叶、后扣带回与丘脑动态功能连接均减弱。MDD组DMN内侧前额叶皮层-伏隔核、后扣带回-丘脑动态功能连接强度与HAMD-24评分呈低度正相关(r=0.313,P=0.019;r=0.311,P=0.021)。结论 MDD患者DMN与局部脑区存在静态与动态连接异常,部分与抑郁症严重程度相关。

关键词：抑郁症默认网络磁共振成像功能连接

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2013—2023年血管周围间隙相关研究的文献计量学分析

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中国卒中杂志 2024年第4期19卷 414-422页

作者：杨营营王伊龙首都医科大学附属北京天坛医院神经病学中心北京100070 北京脑科学与类脑研究中心国家神经疾病医学中心首都医科大学人脑保护高精尖创新中心国家神经系统疾病临床医学研究中心口腔健康北京实验室

目的通过文献计量学的方法分析2013—2023年血管周围间隙的研究现状、热点及前沿领域。方法在Web of Science核心合集数据库中检索2013年1月1日—2023年6月19日血管周围间隙相关英文论著。使用CiteSpace V6.3.R1软件分析文献的发文国家... 详细信息

目的通过文献计量学的方法分析2013—2023年血管周围间隙的研究现状、热点及前沿领域。方法在Web of Science核心合集数据库中检索2013年1月1日—2023年6月19日血管周围间隙相关英文论著。使用CiteSpace V6.3.R1软件分析文献的发文国家、研究机构、作者的合作网络,参考文献、第一作者、期刊的共被引网络,关键词的共现网络,关键词及参考文献共被引的突现情况;使用VOSviewer 1.6.15软件对关键词进行聚类分析。结果共纳入1549篇文献。2013—2023年的年发文量整体呈增长趋势。美国的发文量最多,其次为中国。发文量位列前3的研究机构分别是哈佛大学、麻省总医院和爱丁堡大学。合作网络分析发现国家间合作相对紧密,国内研究机构与其他研究机构合作较少。爱丁堡大学的Wardlaw Joanna M发文量最多。关键词共现图谱显示前10个高频关键词分别为小血管病、扩大的血管周围间隙、MRI、脑、Virchow-Robin间隙、阿尔茨海默病、痴呆、风险、卒中和类淋巴系统。关键词聚类分析发现脑小血管病、痴呆、MRI为当前研究热点,类淋巴系统为新兴的研究方向。关键词突现分析表明弥散成像从2021年至今备受关注。结论近10年血管周围间隙的研究热度逐年攀升。脑小血管病是主要的研究热点,类淋巴系统为新兴的研究方向,前沿领域为弥散张量成像等MRI技术。

关键词：血管周围间隙文献计量学脑小血管病类淋巴系统弥散成像

慢性中心性浆液性脉络膜视网膜病变所致黄斑囊样变性的临床观察

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中华眼底病杂志 2024年第3期40卷 196-201页

作者：郑志坤康文伟杨怡李娟娟云南大学附属医院眼科云南省眼科疾病研究重点实验室云南省眼科医院昆明650021

目的观察分析慢性中心性浆液性脉络膜视网膜病变(cCSC)继发黄斑囊样变性(CMD)患眼的临床及影像学特征。方法回顾性临床研究。2018年2月至2023年6月于云南大学附属医院眼科检查确诊的cCSC继发CMD患者9例15只眼纳入研究。患者均为男性;年... 详细信息

目的观察分析慢性中心性浆液性脉络膜视网膜病变(cCSC)继发黄斑囊样变性(CMD)患眼的临床及影像学特征。方法回顾性临床研究。2018年2月至2023年6月于云南大学附属医院眼科检查确诊的cCSC继发CMD患者9例15只眼纳入研究。患者均为男性;年龄(53.67±3.83)岁。双眼、单眼发病分别为6、3例。患眼视力0.02~0.1,均不能矫正。视力下降、眼前阴影遮挡感持续时间>1年。行半剂量光动力疗法(PDT)治疗8只眼。患眼均行最佳矫正视力、散瞳后眼底彩色照相、红外眼底照相(IR)、眼底自发荧光(AF)、荧光素眼底血管造影(FFA)、光相干断层扫描(OCT)、多波长炫彩成像(MC)检查。行半剂量PDT治疗者随访观察至治疗后3个月;未行治疗者随访观察至首诊后2年。结果所有患眼黄斑区反光减弱或消失,其中可见黄斑区异常色素沉着12只眼。IR检查,所有患眼均可见黄斑区弥漫性斑片样弱荧光,周边散在点状强荧光。眼底AF检查,黄斑区盘状弱AF,中间及边缘可见散在少量强AF,其中可见黄斑区向下分布的视网膜色素上皮(RPE)萎缩轨迹7只眼。MC检查,所有患眼后极部黄斑区绿色信号不均匀呈斑驳样改变。FFA检查,15只眼中,未见明显异常荧光素渗漏8只眼,表现为弥漫透见荧光所致强荧光;其内可见少量活动性荧光素渗漏7只眼。OCT检查,所有患眼可见数个大小不一的囊腔,RPE不同程度萎缩,其中可见RPE细胞代偿的隆起病灶及视网膜外层管状结构6只眼;CMD与活动性荧光素渗漏并存的7只眼,可见神经上皮层下积液征。所有患眼均可见脉络膜肥厚,大血管层扩张明显,挤压中血管层及毛细血管层。行半剂量PDT治疗的8只眼中,治疗后3个月时,治疗无效6只眼;治疗有效2只眼。未行半剂量PDT治疗的7只眼,随访2年时,CMD结构无明显改善;随病程延长,视力呈下降趋势。结论CMD多见于病程较长的cCSC,其对视力影响显著且预后不良;眼底彩色照相显示后极部黄斑区反光减弱或消失,可合并黄斑异常色素沉着。IR、眼底AF检查均可见黄斑区不均匀的强弱荧光。MC检查可见黄斑区绿色信号不均匀。FFA检查表现为弥漫透见荧光所致强荧光,合并活动性病灶可见荧光素渗漏。OCT检查可见多个小囊腔或囊腔之间连接断裂消失融合、RPE不同程度萎缩。

关键词：黄斑囊样变性黄斑囊样水肿慢性中心性浆液性脉络膜视网膜病变多模式影像光动力疗法

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嗓音模仿认知神经加工的多阶段模型

心理科学进展 2024年第3期32卷 499-513页

作者：胡砚冰蒋晓鸣上海外国语大学语言研究院上海201620 上海外国语大学语言科学与多语智能应用重点实验室上海201620

嗓音模仿是言语交流中关键的认知过程,即对话一方(说话人)将感知到的另一方(目标说话人)的嗓音信号映射为自己的发声器官运动表征,达到发声器官运动表征复制和目标说话人嗓音再现的目的。成像结果表明,嗓音模仿的认知加工涉及颞上回到... 详细信息

嗓音模仿是言语交流中关键的认知过程,即对话一方(说话人)将感知到的另一方(目标说话人)的嗓音信号映射为自己的发声器官运动表征,达到发声器官运动表征复制和目标说话人嗓音再现的目的。成像结果表明,嗓音模仿的认知加工涉及颞上回到左侧额下回,再到发声相关初级运动皮层的神经网络,并且基底神经节在该网络中发挥协调作用。嗓音辨别能力、嗓音信号至发声运动表征的映射能力以及发声器官肌肉的控制能力的个体差异都会影响嗓音模仿的认知加工。未来研究应该考虑将嗓音模仿与发声障碍以及侵入电极技术结合起来,旨在共同揭示脑与行为的因果机制,并进一步应用于言语的终身发展、认知可塑性以及言语预期领域。

关键词：嗓音模仿嗓音再现发声器官运动复制模仿神经网络个体差异

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