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登革热诊疗的最新研究进展

中国病原生物学杂志 2024年第10期19卷 1228-1233页

作者：苟文曦程镥轶吴焜南方医科大学第二临床医学院广东广州510515 南方医科大学公共卫生学院病原生物学系广东省热带病研究重点实验室

登革病毒(dengue virus, DENV)从受感染的伊蚊传播给人类,会引发轻度(登革热)至致命性疾病(登革休克综合征)。不同DENV血清型或不同黄病毒之间相似的保守结构和序列导致了交叉反应的发生,进而产生抗体依赖性增强效应。此外,黄病毒的交... 详细信息

登革病毒(dengue virus, DENV)从受感染的伊蚊传播给人类,会引发轻度(登革热)至致命性疾病(登革休克综合征)。不同DENV血清型或不同黄病毒之间相似的保守结构和序列导致了交叉反应的发生,进而产生抗体依赖性增强效应。此外,黄病毒的交叉反应性可能在临床中出现对登革热的误诊,从而影响治疗。因此,需要具有高特异性和敏感性的诊断方法,为DENV感染者提供早期诊断和治疗。目前,仍缺乏能够对不同DENV血清型感染提供有效保护的疫苗,故深入研究以开发有效的治疗药物至关重要。本文旨在对登革热诊断及治疗的最新进展进行综述。

关键词：登革热诊断疫苗综述

多参数多区域MRI影像组学特征与临床信息联合模型可有效预测脑胶质瘤患者生存期

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南方医科大学学报 2024年

作者：黄晓茵陈凤莲张煜梁淑君南方医科大学生物医学工程学院南方医科大学广东省医学图像处理重点实验室南方医科大学广东省医学成像与诊断技术工程实验室

目的探讨脑胶质瘤患者肿瘤亚区影像组学特征，评估其对患者生存期的预后价值。方法对388例胶质瘤患者的术前MRI多序列影像和临床数据进行回顾性分析，从瘤周水肿区域、肿瘤核心区以及全肿瘤区域提取T1、T2、T1加权对比增强（T1CE）、... 详细信息

目的探讨脑胶质瘤患者肿瘤亚区影像组学特征，评估其对患者生存期的预后价值。方法对388例胶质瘤患者的术前MRI多序列影像和临床数据进行回顾性分析，从瘤周水肿区域、肿瘤核心区以及全肿瘤区域提取T1、T2、T1加权对比增强（T1CE）、液体衰减反转恢复（FLAIR）序列的影像组学特征。将病例按照7∶3分为训练集（271例）和测试集（117例）。利用随机生存森林算法在训练集中筛选与总生存期相关的影像组学特征，并构建影像组学评分（Rad-score）。根据Rad-score将患者分为高、低风险组，使用Kaplan-Meier分析两组生存差异。建立瘤周水肿区、肿瘤核心区和全肿瘤区域的Cox比例风险回归模型，并通过五折交叉验证及受试者工作特征曲线下面积评估模型1年、3年生存率的预测效能，采用10例胶质瘤患者作外部验证。选择表现最优的模型进行生存期预测情况的列线图分析。结果肿瘤核心区、瘤周水肿区和全肿瘤区域分别筛选出的影像组学特征数量分别为5、7、5，根据Rad-score，两风险组在训练集和测试集的总生存期存在差异（P学特征与临床信息联合构建的预测模型能有效预测胶质瘤患者的生存期。

关键词：胶质瘤影像组学磁共振成像机器学习预后分析

一种基于Filter Faster R-CNN的数字PCR液滴检测技术

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南方医科大学学报 2024年第2期44卷 344-353页

作者：张一鹏陈波李家奇梁业东张华剑吴文明张煜南方医科大学生物医学工程学院广东广州520515 南方医科大学广东省医学图像处理重点研究室广东广州520515 南方医科大学广东省医学成像与诊断技术工程实验室广东广州520515 广东省科学院生物与医学工程研究所广东广州510316 五邑大学应用物理与材料学院广东江门529000 五邑大学生物科技与大健康学院广东江门529020

目的研究液滴数字聚合酶链式反应(ddPCR)液滴检测技术,去除图像中灰尘、气泡、芯片表面的划痕以及微小凹陷等因素产生的异常点对结果的影响,实现高通量、稳定和准确的ddPCR液滴的自动检测。方法提出Filter Faster R-CNN ddPCR液滴检测... 详细信息

目的研究液滴数字聚合酶链式反应(ddPCR)液滴检测技术,去除图像中灰尘、气泡、芯片表面的划痕以及微小凹陷等因素产生的异常点对结果的影响,实现高通量、稳定和准确的ddPCR液滴的自动检测。方法提出Filter Faster R-CNN ddPCR液滴检测模型。使用Faster R-CNN生成液滴预测框,之后使用异常点过滤模块(Filter)去除阳性液滴预测框中的异常点。以诺如病毒片段的质粒为模板进行ddPCR实验,建立一个ddPCR数据集,用于模型的训练(2462例,约占78.56%)和测试(672例,约占21.44%)。对异常点过滤模块的3个过滤支路在验证集上进行消融实验,通过与其他ddPCR液滴检测模型进行比较的对比实验以及进行ddPCR的绝对定量实验。结果在少尘和多尘的环境中,Filter Faster R-CNN阳性液滴准确率为98.23%和88.35%,综合指标F1分数分别达到了99.15%和99.14%,高于其他相比较的模型。独立样本T检验的结果证明,相比未添加过滤模块的网络,添加过滤模块后能够显著提示模型在多尘环境中的阳性准确率。在ddPCR绝对定量实验中,将商业化流式检测设备的结果作为标准浓度,绘制了回归线。结果显示,回归线斜率为1.0005,截距为-0.025,决定系数达到了0.9997,二者结果高度一致。结论本文提出了一种基于Filter Faster R-CNN的ddPCR液滴检测技术,为在多种环境条件下的ddPCR实验提供了鲁棒的液滴检测方法。

关键词： ddPCR Filter Faster R-CNN 异常点去除

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“E骨”-反肩置换术一站式术前规划系统

南方医科大学学报 2024年第5期44卷 967-973页

作者：李穆米昀沈世文吴心远严静东陈滨曹蕾南方医科大学南方医院信息中心广东广州510515 南方医科大学南方医院骨科-创伤骨科广东广州510515 南方医科大学生物医学工程学院//广东省医学图像处理重点实验室//广东省医学成像与诊断技术工程实验室广东广州510515 南方医科大学第一临床医学院广东广州510515 南京大学医学院附属金陵医院(东部战区总医院)骨科江苏南京210002

目的为提高反肩置换术术前规划的精准度和效率,本研究开发了“E骨”—反肩置换术一站式术前规划系统。方法利用nnU-net深度神经网络进行肩胛骨分割,获得精确的肩胛骨分割结果;结合骨密度、上下倾角和入钉长度3个关键因素自动定位基座,... 详细信息

目的为提高反肩置换术术前规划的精准度和效率,本研究开发了“E骨”—反肩置换术一站式术前规划系统。方法利用nnU-net深度神经网络进行肩胛骨分割,获得精确的肩胛骨分割结果;结合骨密度、上下倾角和入钉长度3个关键因素自动定位基座,并计算出手术规划所需定量参数;结合关节盂形态和基座定位信息生成个性化导板;编写系统界面,将各部分功能模块化组装便于使用,提供交互操作与规划结果显示的功能。结果构建出“E骨”术前规划系统。本系统与Mimics系统相比,减少了规划过程中繁琐的手动调整,平均入钉长度规划结果长于Mimics系统,且规划时间缩短86%。本系统肩胛骨分割精度达到99.93%,较Mimics更高。结论本研究为反肩置换术提供了一套一站式的高效、精准的术前规划方案,具有广泛的临床应用前景。

关键词：一站式反肩置换术术前规划系统肩胛骨分割基座定位

基于联邦特征学习的多机型低剂量CT重建算法

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南方医科大学学报 2024年第2期44卷 333-343页

作者：陈世宣曾栋边兆英马建华南方医科大学生物医学工程学院//广州市医用放射成像与检测技术重点实验室广东广州510515

目的提出一种基于联邦特征学习的多机型低剂量CT重建算法(FedCT),以提升深度学习模型对多CT机型的泛化能力并保护数据隐私。方法FedCT框架在每个协作学习的客户端中设置了一个基于数据-解析模型耦合驱动的Radon反变换智能重建模型作为... 详细信息

目的提出一种基于联邦特征学习的多机型低剂量CT重建算法(FedCT),以提升深度学习模型对多CT机型的泛化能力并保护数据隐私。方法FedCT框架在每个协作学习的客户端中设置了一个基于数据-解析模型耦合驱动的Radon反变换智能重建模型作为局部网络模型,并采用投影域特异性学习策略,在局部投影域保留成像几何特异性。同时,引入联邦特征学习,使用条件特征参数标记局部数据并馈入网络模型进行编码以在图像域提升网络模型的泛化性。结果在跨站点的多机型、多协议低剂量CT重建实验中,FedCT的重建结果在所有对比联邦学习方法中获得了最高的PSNR(高于次优的联邦学习方法+2.8048、+2.7301、+2.7263)、最高的SSIM指标(高于次优的联邦学习方法+0.0009、+0.0165、+0.0131)以及最低的RMSE指标(低于次优的对比联邦学习方法-0.6687、-1.5956、-0.9962)。在消融实验中,相较于一般联邦学习策略,采用投影特异学习策略的模型在测试集上的PSNR指标的Q1平均提升1.18,RMSE指标的Q3平均降低1.36。在引入联邦特征学习后,FedCT在测试集上的PSNR指标的Q1进一步提升3.56,RMSE指标的Q3进一步降低1.80。结论FedCT为协作构建CT智能重建网络模型提供了有效解决方案,能够在保护数据隐私的基础上,增强网络模型泛化性,进一步地提升网络模型在全局数据上的重建性能。

关键词：计算机断层成像低剂量联邦学习图像重建

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基于多模态多示例学习的免疫介导性肾小球疾病自动分类方法

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南方医科大学学报 2024年第3期44卷 585-593页

作者：龙楷兴翁丹仪耿舰路艳蒙周志涛曹蕾南方医科大学生物医学工程学院//广东省医学图像处理重点实验室//广东省医学成像与诊断技术工程实验室广东广州510515 南方医科大学基础医学院广东广州510515 南方医科大学中心实验室广东广州510515 广州华银医学检验中心广东广州510515

目的探讨如何利用多模态深度学习方法,联合光学显微镜(OM)、免疫荧光显微镜(IM)及透射电子显微镜(TEM)对应的3种图像进行免疫介导性肾小球疾病分类。方法基于273例患者的病理图像进行回顾性研究,构建多模态多示例模型对3种免疫介导性的... 详细信息

目的探讨如何利用多模态深度学习方法,联合光学显微镜(OM)、免疫荧光显微镜(IM)及透射电子显微镜(TEM)对应的3种图像进行免疫介导性肾小球疾病分类。方法基于273例患者的病理图像进行回顾性研究,构建多模态多示例模型对3种免疫介导性的肾小球疾病——免疫球蛋白A肾病(IgAN)、膜性肾病(MN)、狼疮性肾炎(LN)进行分类。该模型采用示例水平的多示例学习(I-MIL)方法挑选患者的TEM图像并与同一患者的OM图像和IM图像进行多模态特征融合。通过该模型与单模态、双模态模型的比较,探究3种模态之间的不同组合形式以及模态特征融合方式的特性。结果联合OM、IM以及TEM图像建立的多模态多示例模型准确率为(88.34±2.12)%,优于准确率为(87.08±4.25)%的最优的单模态模型,以及准确率为(87.92±3.06)%的最优的双模态模型。结论本研究成功建立基于OM、IM及TEM三种模态图像的多模态多示例模型,并验证了采用多示例学习结合多模态学习方法对免疫介导性肾小球疾病分类的有效性。

关键词：肾活检病理肾小球疾病深度学习多模态融合多示例学习

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基于多尺度聚合和共享注意力的注视估计模型

计算机应用 2024年第7期44卷 2047-2054页

作者：施赛龙方智文南方医科大学生物医学工程学院广州510515 广东省医学图像处理重点实验室(南方医科大学) 广州510515 广东省医学成像与诊断技术工程实验室(南方医科大学) 广州510515

注视估计是从人脸图像中估计3D注视方向的方法,其中与注视直接相关的眼睛细节信息在人脸图像中集中且对注视估计具有显著影响。然而现有的注视估计模型忽略了小尺度的眼睛细节,且容易被图像特征中与注视无关的信息淹没。为此,提出一种... 详细信息

注视估计是从人脸图像中估计3D注视方向的方法,其中与注视直接相关的眼睛细节信息在人脸图像中集中且对注视估计具有显著影响。然而现有的注视估计模型忽略了小尺度的眼睛细节,且容易被图像特征中与注视无关的信息淹没。为此,提出一种基于多尺度聚合和共享注意力的模型以增强特征的表达能力。首先,使用分流自注意力聚合图像中不同尺度的眼睛和人脸信息,并引导模型学习不同尺度对象之间的相关性,以此处理模型对图像中眼睛细节的遗漏问题;其次,通过建立共享注意力来捕获图像之间的共享特征,减少对注视无关特征的关注;最后,结合多尺度聚合和共享注意力,进一步提高注视估计的精度。在公开数据集MPIIFaceGaze、Gaze360、Gaze360_Processed和GAFA-Head上,所提模型的平均角度误差比GazeTR(Gaze TRansformer)降低了5.74%、4.09%、4.82%和10.55%。在Gaze360背对相机的困难图像上,所提模型的平均角度误差比GazeTR降低了4.70%。实验结果表明,所提模型能有效聚合多尺度的注视信息和共享注意力,提高注视估计的准确性和鲁棒性。

关键词：注视估计共享注意力多尺度聚合共享特征计算机视觉

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基于限制平均生存时间的多组疗效比较

中国卫生统计 2024年第3期41卷 409-413页

作者：江珮瑜周佳仪徐筠天张成凤巫宏基任嘉翘黑子健余磊侯雅文陈征南方医科大学公共卫生学院(广东省热带病研究重点实验室)生物统计学系 510515 暨南大学经济学院统计与数学科学系

目的在临床随访研究中,基于时间尺度指标的限制平均生存时间(restricted mean survival time,RMST)越来越受到关注,然而目前基于RMST的统计推断主要用于两组比较,缺少进行两组以上比较的方法。方法本文提出RMST多组间的假设检验法,包括... 详细信息

目的在临床随访研究中,基于时间尺度指标的限制平均生存时间(restricted mean survival time,RMST)越来越受到关注,然而目前基于RMST的统计推断主要用于两组比较,缺少进行两组以上比较的方法。方法本文提出RMST多组间的假设检验法,包括经典法(naive)、对数转换法(log)、双对数转换法(cloglog)三种检验法,并通过Monte Carlo模拟评价其Ⅰ类错误和检验效能,最后进行实例分析。结果综合Monte Carlo模拟的Ⅰ类错误及检验效能结果,显示所提出的RMST检验可以处理多组比较的问题,特别是cloglog转换法最为稳健。结论针对生存数据的多组比较问题,若考虑从时间尺度指标分析,推荐使用cloglog转换法的RMST多组检验。

关键词：限制平均生存时间比例风险假定多组比较双对数转换

茵陈蒿汤治疗肝纤维化的核心功能成分群以及潜在通路

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南方医科大学学报 2024年第8期44卷 1508-1517页

作者：陈星梅刘琴文李镱钟晓宇樊奇灵马柯罗柳婷官道刚朱志博南方医科大学中西医结合医院广东广州510220 南方医科大学基础医学院生物化学与分子生物学系广东广州510410 南方医科大学广东省单细胞技术与应用重点实验室广东广州510410

目的基于网络药理学和体外实验分析验证茵陈蒿汤(YCHD)治疗肝纤维化(HF)的核心功能成分群(CFCG)以及潜在通路。方法在DisGeNET、Genecards、CMGRN和PTHGRN提取了HF的PPI数据,使用Cytoscape 3.9.1构建权重网络。从TCMSP中收集茵陈蒿汤所... 详细信息

目的基于网络药理学和体外实验分析验证茵陈蒿汤(YCHD)治疗肝纤维化(HF)的核心功能成分群(CFCG)以及潜在通路。方法在DisGeNET、Genecards、CMGRN和PTHGRN提取了HF的PPI数据,使用Cytoscape 3.9.1构建权重网络。从TCMSP中收集茵陈蒿汤所有化学成分,用PreADMET Web服务器和SwissTargetPrediction选择茵陈蒿汤潜在活性成分和靶点。构建融合模型获取功能效应空间并评估有效蛋白,得到CFCG,再进一步对所有目标进行GO和KEGG通路富集分析。细胞实验:体外培养人肝星状细胞(LX-2),分别设置空白组(不加TGF-β1刺激)、对照组NC(20 ng/mL TGF-β1刺激)和化合物组(0、50、100、200μmol/L),CCK-8实验检测药物敏感性,qPCR实验检测化合物对LX-2中Ⅰ型胶原Α1(COL1A1)的影响,Western blotting实验分析评估化合物在TGF-β1刺激下对LX-2中潜在通路的影响,验证潜在治疗机制。结果分析得到1005个致病基因,茵陈蒿汤潜在活性成分和靶点分别有226个和1529个,核心功能成分群有52个。根据模型计算结果,选取得分最高的乙酸苄酯、香草酸、苯甲酸甲酯、虎杖苷、月桂酸、阿魏酸进行CCK-8验证发现在200μmol/L内无细胞毒性;在qPCR实验中,与TGF-β1组相比苯甲酸甲酯、虎杖苷、月桂酸和阿魏酸能够抑制TGF-β1诱导的LX-2活化。GO和KEGG分析及Western blotting验证发现,这4种成分在200μmol/L浓度时对PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT、ERK、p-ERK、P38 MAPK、p-P38 MAPK有不同程度的抑制。结论茵陈蒿汤抗肝纤维化可能是其中的乙酸苄酯、香草酸、苯甲酸甲酯、虎杖苷、月桂酸、阿魏酸等成分通过抑制PI3K-AKT和MAPK通路实现的。

关键词：茵陈蒿汤核心功能成分群网络药理学成分贡献率肝纤维化 LX-2细胞

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