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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

基于足底压力和卷积长短期记忆神经网络的前交叉韧带断裂智能辅助诊断

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第1期60卷 109-117页

作者：李玳王天牧张思秦跃谢福贵刘辛军聂振国黄红拾北京大学第三医院运动医学科北京大学运动医学研究所运动医学关节伤病北京市重点实验室运动创伤治疗技术与器械教育部工程研究中心北京100191 摩擦学国家重点实验室清华大学机械工程系北京100084 精密/超精密制造设备与控制北京市重点实验室清华大学机械工程系北京100084

提出一种基于卷积长短期记忆神经网络的深度学习模型PressureConvLSTM,用来提取行走过程中足底压力的空间特征和时序特征,并进行步态分类。通过对前交叉韧带断裂患者的足底压力数据分析,实现智能辅助诊断。结合临床数据的实验结果表明,P... 详细信息

提出一种基于卷积长短期记忆神经网络的深度学习模型PressureConvLSTM,用来提取行走过程中足底压力的空间特征和时序特征,并进行步态分类。通过对前交叉韧带断裂患者的足底压力数据分析,实现智能辅助诊断。结合临床数据的实验结果表明,PressureConvLSTM模型对前交叉韧带断裂的辅助诊断,能够达到95%的预测准确度;与卷积神经网络等其他模型相比,准确度得到大幅度提升。

关键词：智能诊断前交叉韧带断裂足底压力深度学习卷积长短期记忆神经网络

通过触觉编码和声音为视力障碍者提供远程虚拟陪伴

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生物化学与生物物理进展 2024年第1期51卷 158-176页

作者：葛松黄轩拓林衍旎李沿橙董问天党卫民徐晶晶伊鸣许胜勇北京大学电子学院教育部纳米器件物理与化学重点实验室北京100871 北京大学信息科学技术学院北京100871 北京大学第六医院北京大学精神卫生研究所国家卫生健康委员会精神卫生学重点实验室(北京大学)国家精神心理疾病临床医学研究中心(北京大学第六医院)北京100191 山东大学微电子学院济南250100 北京大学基础医学院神经生物学系神经科学研究所神经科学重点实验室北京大学公共卫生学院北京100191

目的现有的人工视觉装置分为植入式装置和体外辅助装置两种,但它们都有一些不足之处。植入式装置需要手术植入、会造成不可恢复创伤;体外辅助装置指令相对简单、应用场景较为单一、过于依赖人工智能(AI)的判断不能提供足够的安全性。本... 详细信息

目的现有的人工视觉装置分为植入式装置和体外辅助装置两种,但它们都有一些不足之处。植入式装置需要手术植入、会造成不可恢复创伤;体外辅助装置指令相对简单、应用场景较为单一、过于依赖人工智能(AI)的判断不能提供足够的安全性。本文提出了一种将周边环境信息转化成头颈部触觉指令、并辅助以语音交互的系统,其有效性、安全性、信息量等均优于现有体外辅助技术,同时也具有低成本、低风险、适合多种生活和工作场景等优势。方法该系统借助最新的远程无线网络通讯技术、芯片技术,利用前方人员随身佩戴的微小型电子设备、摄像头和感应器,以及云端庞大的数据库和计算能力,后台人员可以实时、充分地远程(比如跨越城市)了解前方的现场景象、环境参数和人员状态等信息,通过对比云端数据库和内存数据库、AI辅助识别和人工综合分析,快速获得最合理的行动方案,并将行动指令及时传给前方人员,实现盲人导航功能。同时,也用语音互动对话提供人文关怀、情感寄托。结果本文首次提出了“远程虚拟陪伴概念”,并演示了相应的硬件和软件以及多种生活场景下的测试效果。除了可以实现基础的导航功能,比如帮助视觉障碍人群完成在超市购物、咖啡厅寻座、街道行走,以及完成更加复杂的拼图、日常娱乐打牌功能,还可以满足骑行等速度相对快的移动指令要求。结论实验结果表明,这种“远程虚拟陪伴”装置适用大量场景和需求,不仅可以用于视觉障碍人群出行、购物、娱乐,也可用于陪伴老人出行、辅助野外探险或旅行等,具有广泛的发展和应用前景。

关键词：人工视觉辅助远程虚拟伴侣触觉代码盲人导航

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超高场磁共振在骨肌系统的研究进展

磁共振成像 2024年第6期15卷 224-228页

作者：刘苏卫袁慧书北京大学第三医院放射科北京100191

超高场磁共振(ultra-high-field magnetic resonance,UHF-MR)对疾病诊断和细微结构显示一直是临床研究热点。但由于其固有特性,7 T UHF-MR的研究目前主要集中在中枢神经及部分骨肌系统疾病中。而5 T UHF-MR的问世,似乎为骨肌及全身系统... 详细信息

超高场磁共振(ultra-high-field magnetic resonance,UHF-MR)对疾病诊断和细微结构显示一直是临床研究热点。但由于其固有特性,7 T UHF-MR的研究目前主要集中在中枢神经及部分骨肌系统疾病中。而5 T UHF-MR的问世,似乎为骨肌及全身系统的超高场成像带来了新的可能性。本文重点对UHF-MR的固有物理特性对骨肌系统疾病诊断的影响及UHF-MR在骨肌系统疾病中的临床研究进展展开综述,旨在增强医师对UHF-MR的了解,拓宽研究者的思路,进一步推动新型对比剂的开发、多模态成像技术的应用以及人工智能辅助诊断的结合,促进UHF-MR在骨肌系统疾病中的临床转化及应用。

关键词：超高场强磁共振成像骨肌系统软骨韧带

自体骨软骨移植治疗Hepple Ⅴ型距骨骨软骨损伤的中长期疗效分析

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中华骨与关节外科杂志 2024年第7期17卷 577-583页

作者：杨帅史尉利陈临新皮彦斌赵峰江东谢兴焦晨胡跃林郭秦炜北京大学第三医院运动医学科北京大学运动医学研究所运动医学关节伤病北京市重点实验室运动创伤治疗技术与器械教育部工程研究中心北京100191

目的:分析自体骨软骨移植治疗Hepple Ⅴ型距骨骨软骨损伤(OLT)的中长期疗效。方法:回顾性分析2016年3月至2017年11月于北京大学第三医院接受自体骨软骨移植治疗的20例Hepple Ⅴ型OLT患者的临床资料。其中男13例,女7例,年龄为18~53岁,平... 详细信息

目的:分析自体骨软骨移植治疗Hepple Ⅴ型距骨骨软骨损伤(OLT)的中长期疗效。方法:回顾性分析2016年3月至2017年11月于北京大学第三医院接受自体骨软骨移植治疗的20例Hepple Ⅴ型OLT患者的临床资料。其中男13例,女7例,年龄为18~53岁,平均(37.7±8.8)岁。比较患者术前及末次随访时疼痛视觉模拟评分(VAS)、美国足踝关节协会(AOFAS)踝-后足评分和踝关节活动评分(AAS)。记录患者术后行二次关节镜检查国际软骨修复协会(ICRS)评分及末次磁共振成像(MRI)检查软骨修复组织磁共振观察(MOCART)评分。随访过程中观察患者供区损伤症状,末次随访时采用Lysholm评分评估患者取骨侧膝关节功能。结果:本组20例患者随访60.9~81.9个月,平均(71.3±6.8)个月。末次随访时患者VAS评分、AOFAS踝-后足评分、AAS评分均较术前明显改善(P均<0.001)。末次随访时AOFAS踝-后足评分优16例,良3例,可1例,优良率95.0%(19/20)。20例患者术后均行踝关节MRI检查,末次MRI检查MOCAT评分为(72.5±7.5)分;11例(55.0%)患者术后行二次关节镜检查,ICRS评分为(9.7±0.9)分。6例(30.0%)患者膝关节取骨区有轻微不适感。末次随访时患者取骨侧膝关节VAS评分为0.0(0.0,0.0)分,Lysholm评分为96.5(92.0,99.5)分。结论:自体骨软骨移植治疗Hepple Ⅴ型OLT的中长期疗效良好,且关节镜和影像学结果满意,是一种安全有效的治疗方式。

关键词：距骨骨软骨损伤 Hepple Ⅴ型自体骨软骨移植供区损伤

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距骨骨软骨损伤的治疗策略研究进展

中国运动医学杂志 2024年第8期43卷 647-654页

作者：邵祺睿杨帅史尉利郭秦炜北京大学第三医院运动医学科北京大学运动医学研究所运动医学关节伤病北京市重点实验室运动创伤治疗技术与器械教育部工程研究中心北京100191

距骨骨软骨损伤(OLT)是距骨关节局限性骨软骨病变,多表现为局部关节软骨剥脱,并累及深部的软骨下骨。OLT的严重程度与病变范围、有无位移骨块、是否合并软骨下囊肿等因素相关,临床通过X线、计算机断层扫描(computed tomography,CT)、磁... 详细信息

距骨骨软骨损伤(OLT)是距骨关节局限性骨软骨病变,多表现为局部关节软骨剥脱,并累及深部的软骨下骨。OLT的严重程度与病变范围、有无位移骨块、是否合并软骨下囊肿等因素相关,临床通过X线、计算机断层扫描(computed tomography,CT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)、关节镜等检查来诊断OLT并对其分型。目前的主要治疗策略包括保守治疗和手术治疗。保守治疗通常用于儿童或者病变较小、症状较轻的OLT,但对于成年人多效果不佳。保守治疗无效或符合手术适应症的OLT需要手术治疗。目前手术治疗的策略主要分为软骨修复、软骨移植再生及软骨补救三个类别。过去的十多年中,随着许多研究结果的报道,骨髓刺激术、骨软骨块复位内固定术、自体骨软骨移植术等经典术式得到进一步证实和认识,新技术如生物制剂、软骨细胞移植术、自体骨-骨膜移植术等被进一步了解,OLT的治疗方式取得了一定进展。本文按上述策略的顺序介绍OLT的手术管理方式。

关键词：距骨骨软骨损伤治疗策略手术

基于不同脑微结构理论的扩散磁共振成像在帕金森病研究中的应用

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中国医学装备 2024年第9期21卷 155-161页

作者：田嘉齐温齐平卢嘉宾李雪娇王伟首都医科大学附属北京康复医院放射科北京100043 北京大学第三医院磁共振成像设备与技术北京市重点实验室北京100191

帕金森病(PD)的疾病诊断主要依赖于临床表现,常规的颅脑磁共振扫描难以发现其异常,不能满足早期精准量化帕金森病病变区域的要求。扩散磁共振成像(dMRI)技术是一种无创检查活体组织微观结构的方法。扩散加权成像(DWI)、扩散张量成像(DTI... 详细信息

帕金森病(PD)的疾病诊断主要依赖于临床表现,常规的颅脑磁共振扫描难以发现其异常,不能满足早期精准量化帕金森病病变区域的要求。扩散磁共振成像(dMRI)技术是一种无创检查活体组织微观结构的方法。扩散加权成像(DWI)、扩散张量成像(DTI)是临床上应用最广泛的dMRI技术,但其原理具有局限性,不能充分刻画大脑组织的微观结构。讨论几种弥补传统dMRI模型的新型扩散MRI成像技术,包括扩散峰度成像(DKI)、神经突方向离散度与密度成像(NODDI)、血管周围间隙扩散张量成像(DTI-ALPS)。综述上述影像技术在探测PD患者脑部微观结构改变中的应用,为PD患者的病理改变提供更多的影像学信息。

关键词：帕金森扩散峰度成像(DKI) 神经突方向离散度与密度成像(NODDI) 血管周围间隙扩散张量成像(DTI-ALPS)

合成MRI在O-RADS MRI 3~5分卵巢附件肿物良恶性鉴别中的价值

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磁共振成像 2024年第5期15卷 148-153,161页

作者：李海蛟曹崑李晓婷孙楠罗瑶薛珂杨于昕孙应实北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所医学影像科恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室北京100142 北京联影智能影像技术研究院磁共振科研合作部北京100089

目的探索合成MRI(synthetic MRI,syMRI)对卵巢-附件影像报告和数据系统(Ovarian-Adnexal Reporting and Data System,O-RADS)MRI 3~5分的卵巢附件占位良恶性鉴别的效能。材料与方法回顾性分析在2021年8月至2023年6月期间于我院就诊的10... 详细信息

目的探索合成MRI(synthetic MRI,syMRI)对卵巢-附件影像报告和数据系统(Ovarian-Adnexal Reporting and Data System,O-RADS)MRI 3~5分的卵巢附件占位良恶性鉴别的效能。材料与方法回顾性分析在2021年8月至2023年6月期间于我院就诊的100例盆腔占位患者病例及影像资料,共计附件肿块126例,所有占位的O-RADS MRI评分均为3~5分。以手术病理或至少1年的随访结果为诊断标准。所有患者均在3.0 T MRI扫描仪上进行盆腔MRI扫描,包括syMRI及扩散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)序列。在附件区病灶的实性成分的最大层面勾画感兴趣区,以获得syMRI定量参数[T1、质子密度(proton density,PD)、T2^(*)、R2^(*)]及表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)值。采用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验比较各参数的差异,通过logistic回归分析建立syMRI及syMRI+ADC诊断模型,采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线比较各参数及模型的诊断效能,DeLong检验比较各模型ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)的差异。结果入组100例患者共126个病灶,其中良性55例,恶性71例。T1、T2^(*)、R2^(*)及ADC值在两组间差异有统计学意义(P<0.05),其鉴别卵巢附件良恶性病变的AUC分别为0.739[95%置信区间(confidence interval,CI):0.652~0.826]、0.780(95%CI:0.698~0.862)、0.783(95%CI:0.699~0.866)及0.674(95%CI:0.576~0.772)。syMRI及syMRI+ADC模型的AUC分别为0.860(95%CI:0.791~0.929)及0.879(95%CI:0.818~0.940),二者之间差异无统计学意义,均高于ADC值(P<0.05)。结论syMRI在鉴别O-RADS MRI 3~5分卵巢附件病变的良恶性中具有很好的效能。

关键词：卵巢肿瘤磁共振成像合成MRI 卵巢-附件影像报告和数据系统鉴别诊断

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极后区综合征临床及MRI研究现状

中国医学影像技术 2024年第2期40卷 294-297页

作者：郝知涵黄靖卢洁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

极后区综合征(APS)以顽固性呃逆、恶心、呕吐为主要临床表现,可见于多种中枢神经系统疾病,已成为近年神经病学领域关注点之一。本文就APS临床及MRI研究现状进行综述。

关键词：延髓中枢神经系统疾病磁共振成像