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法布雷病10例临床分析

中华内科杂志 2024年第1期63卷 89-93页

作者：汪润泽肖红波北京大学深圳医院肾内科深圳518036 深圳大学医学部深圳518036

分析10例法布雷病(FD)患者的临床资料。10例患者中男6例,女4例,年龄(28.80±9.27),其中经典型7例,迟发型3例。10例患者中,出现皮肤受累、发生皮肤血管角质瘤6例,少汗或无汗5例,间歇性神经痛9例,面部出现眶上嵴外凸、额部隆起和嘴唇增厚3... 详细信息

分析10例法布雷病(FD)患者的临床资料。10例患者中男6例,女4例,年龄(28.80±9.27),其中经典型7例,迟发型3例。10例患者中,出现皮肤受累、发生皮肤血管角质瘤6例,少汗或无汗5例,间歇性神经痛9例,面部出现眶上嵴外凸、额部隆起和嘴唇增厚3例;蛋白尿5例,其中1例患者慢性肾脏病3期,1例患者终末期肾病;心脏受累3例,2例患者出现心肌肥厚病变,1例患者有瓣膜结构不全。7例患者半乳糖苷酶活性下降(2.80~1.55μmol·L^(-1)·h^(-1))。10例患者血浆脱乙酰基-GL-3升高(3.12~120.00 ng/ml)。3例患者行肾组织活检病理检查,局灶性节段性肾小球硬化2例,系膜增生性肾小球肾炎1例;足细胞均见大量髓样小体和斑马小体3例,其中1例肾小管上皮细胞少量髓样小体和斑马小体,肾间质偶见斑马小体。9例患者GLA基因突变。1例患者出现c.102T>A,为新发突变。4例患者行阿加糖酶α治疗(0.2 mg/kg,每2周静脉输注1次),均预后良好。法布雷病临床表现多样,多系统受累,需多学科协作,半乳糖苷酶活性检测、血浆脱乙酰基-GL-3、GLA基因突变检测可协助精确诊断。

关键词：法布里病 α半乳糖苷酶A 脱乙酰基GL-3 GLA基因

中医药调控BDNF/TrkB通路治疗帕金森病的研究进展

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中国实验方剂学杂志 2024年

作者：贾璐璐李颖印加乐贾楠刘晓溪凌丽河北大学附属医院

帕金森病（PD）是世界上第二常见的神经退行性病，严重影响患者生活。随着老龄化进程加快，患病人数不断攀升。PD的发病机制尚不明确，其主要病理特征为α-突触核蛋白的聚集，以及黑质多巴胺能神经元的退行性死亡。目前，治疗手段主要... 详细信息

帕金森病（PD）是世界上第二常见的神经退行性病，严重影响患者生活。随着老龄化进程加快，患病人数不断攀升。PD的发病机制尚不明确，其主要病理特征为α-突触核蛋白的聚集，以及黑质多巴胺能神经元的退行性死亡。目前，治疗手段主要是左旋多巴、多巴胺受体激动剂等药物缓解运动症状为主，且随着剂量的增加，不良反应明显增强。脑源性神经营养因子（BDNF）/酪氨酸激酶受体B（TrkB）信号通路在黑质多巴胺能神经元中高度表达和激活，与神经发生、突触可塑性、神经炎症、氧化应激等神经生理过程密切相关，在PD的发生发展过程中扮演重要角色。因此，该文通过检索国内外最新研究报道，对BNDF/TrkB通路在PD发病过程中的作用，以及中药复方、提取物、单体成分通过调控BNDF/TrkB通路治疗PD的机制进行系统综述，为中药的临床应用和PD的新药开发提供参考。

关键词：帕金森病 α-突触核蛋白多巴胺能神经元脑源性神经营养因子(BDNF)/酪氨酸激酶受体B(TrkB)信号通路中医药

三维可视化成像技术在机器人辅助肾部分切除术治疗复杂肾肿瘤中的应用研究

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三维可视化成像技术在机器人辅助肾部分切除术治疗复杂肾肿瘤中的...

作者：杨小龙河北大学

学位级别：硕士

研究背景及目的:肾肿瘤是泌尿系统中发病率仅次于膀胱癌及前列腺癌的肿瘤,其发病率约为2%～3%,并呈现持续上升趋势,极大的危害了人类的健康。肾部分切除术是T1期肾肿瘤的首选治疗方式。达芬奇手术机器人具有高清的视野、灵活的手臂以及... 详细信息

研究背景及目的:肾肿瘤是泌尿系统中发病率仅次于膀胱癌及前列腺癌的肿瘤,其发病率约为2%～3%,并呈现持续上升趋势,极大的危害了人类的健康。肾部分切除术是T1期肾肿瘤的首选治疗方式。达芬奇手术机器人具有高清的视野、灵活的手臂以及对生理震颤的识别过滤,在缝合重建手术中优势显著。目前已广泛应用于肾肿瘤的外科治疗。然而R.E.N.A.L评分较高的复杂肾肿瘤,因肿瘤体积较大或解剖结构特殊,从而增加了机器人辅助肾部分切除术（RAPN）的操作难度。热缺血时间延长、术后尿瘘、标本切缘阳性等一系列手术并发症,严重制约着泌尿外科医生临床工作的开展。近年来,随着医学影像技术的发展,三维可视化成像技术应运而生,该技术为复杂肾肿瘤的RAPN治疗提供了术前规划和术中导航的帮助。本研究通过对比三维可视化组与传统CT组患者围手术期相关指标,探讨三维可视化成像技术在RAPN治疗复杂肾肿瘤中的应用价值。方法:本研究回顾性分析河北大学附属医院2020年05月至2023年12月收治的92例T1期复杂肾肿瘤患者的临床资料。所有患者术前均行腹部平扫+增强CT检查。根据患者术前是否行三维可视化模型的制作,将其分为三维可视化组和传统CT组。三维可视化组术前将患者二维CT影像数据导入至三维重建系统,构建出个体化的肾肿瘤三维可视化模型,借助模型进行手术评估与规划,并在三维可视化图像与术中真实场景融合下开展实时导航手术。传统CT组则参照CT图像完成手术评估与规划并实施手术。三维可视化组共43例,其中男性26例,女性17例,年龄（57.35±10.26）岁,肿瘤最大直径（3.97±1.17）cm,肿瘤R.E.N.A.L评分（8.10±0.51）分。传统CT组共49例,其中男性38例,女性11例,年龄（58.37±11.76）岁,肿瘤最大直径（3.88±1.24）cm,肿瘤R.E.N.A.L评分（8.00±0.48）分。在两组患者术前资料差异无统计学意义的前提下,比较两组患者的手术持续时间、肾脏热缺血时间、术后24h内血肌酐和血红蛋白变化值、术后引流管拔除时间、术后胃肠功能恢复时间、术后住院时间,以及术中术后并发症的发生率等相关指标,从而分析三维可视化成像技术在RAPN治疗复杂肾肿瘤中的应用价值。结果:1、两组患者均完成RAPN手术,无中转开放病例。术后病理结果均为恶性肾肿瘤,且切缘均为阴性。2、经统计学分析,三维可视化组相比传统CT组肾脏热缺血时间显著缩短[（21.23±6.31）min Vs（28.29±5.85）min,P=0.001]、术后24h内血红蛋白下降值明显减少[（10.40±6.70）g/L Vs（16.65±10.08）g/L,P=0.001]、术后住院时间显著缩短[（7.12±0.96）d Vs（11.29±6.17）d,P=0.011],以上指标差异具有统计学意义（P0.05）。4、在手术安全方面,三维可视化组和传统CT组并发症发生率分别为4.7%、12.2%。三维可视化组有2例患者出现术中集合系统损伤,无术中血管损伤及术后尿瘘等并发症发生;传统CT组有4例患者出现术中集合系统损伤,其中1例术后出现尿瘘,于术后第3天行输尿管支架置入术后好转。有1例患者因术中血管损伤导致出血,给予输血治疗后安全完成手术。结论:1、肾肿瘤三维可视化模型,能够全方位、多角度、精准反映肾脏和肿瘤的三维形态,肿瘤与动静脉血管以及集合系统的解剖毗邻关系,为复杂肾肿瘤患者的手术评估与规划提供立体、直观的参考。2、将三维可视化成像技术应用于R.E.N.A.L评分7～9分的复杂性肾肿的RAPN中,不仅能有效缩短热缺血时间,减少术中出血量,缩短术后住院时间,而且能够减少手术并发症,提高手术成功率,促进患者术后快速康复,具有较大的临床应用价值,值得在复杂肾肿的RAPN中推广。

关键词：肾肿瘤三维可视化成像机器人辅助肾部分切除术术前规划导航手术

基于深度学习的OCT生物发育及口腔疾病图像检测研究

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基于深度学习的OCT生物发育及口腔疾病图像检测研究

作者：钱珍珍河北大学

学位级别：硕士

生物医学图像处理是一个充满挑战和机遇的多学科交叉领域,它融合了先进的算法和成像技术,专注于分析和解释通过各种成像手段获得的生物医学图像。该领域的核心目标在于提高图像的质量和可解释性,以便更加精确和深入地理解生物组织、器... 详细信息

生物医学图像处理是一个充满挑战和机遇的多学科交叉领域,它融合了先进的算法和成像技术,专注于分析和解释通过各种成像手段获得的生物医学图像。该领域的核心目标在于提高图像的质量和可解释性,以便更加精确和深入地理解生物组织、器官和细胞的结构、功能和病理状态。光学相干断层扫描(Optical Coherence Tomography,简称OCT)作为一种非侵入性成像技术,是生物医学领域中新兴的检测方式。它利用低相干干涉光获得生物组织的高分辨率横截面图像,对组织结构的微观细节进行展示。在蝗虫胚胎发育监测上,OCT可以实现无创、实时的高分辨率成像,但识别与分类胚胎发育周期仍需依赖人工判断,耗时长且效率低下。同样,使用偏振敏感OCT采集的龋齿图像在利用偏振均匀度(Degree of polarization uniformity,DOPU)评估龋损程度时,常受到散斑噪声的干扰,导致出现病变区域的过分割或欠分割问题。基于此,本文的主要研究内容为:1.引入深度学习方法,开展针对OCT生物医学图像处理的深入研究,重点关注蝗虫胚胎OCT图像的识别与分类。首先,本文采用卷积神经网络(CNN),在ResNet34架构上应用Adam W优化器,研究蝗虫胚胎OCT图像的自动识别与分类问题。通过引入迁移学习技术,加速了胚胎OCT图像分类模型的学习收敛过程,实现了对蝗虫胚胎在不同发育周期的准确和自动化识别。这一步骤不仅提高了识别效率,同时提升了识别准确度,为生物学研究提供了强有力的技术支持。2.针对龋齿偏振敏感OCT图像,本论文基于U2NET架构引入了自注意力机制:Shift Window Transformer Attention(Swin-Transformer)。通过自注意力机制加强了网络对图像特征的学习能力,从而在复杂的背景和散斑噪声中准确地分割出病变区域。此外,为了解决数据标注的繁琐问题和时间成本高的问题,本文引入了预标注技术,有效地实现了大规模数据集的快速标注。通过综合运用精确度、召回率和Dice系数等评价指标,对网络的性能进行了全面定量分析,并将其与其他常用的分割网络进行了比较分析。最后,为了进一步提升诊断的直观性和可解释性,本文将分割得到的病变区域B-scans进行三维重建。这一步不仅丰富了图像的维度,而且为临床医生提供了更为直观的视觉参考,有助于提高诊断的准确性和效率。

关键词：光学相干断层扫描技术卷积神经网络自注意力机制生物医学图像处理

抑郁症的媒介建构 ——基于对“人民网”（2015-2023年）的话语分析

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抑郁症的媒介建构 ——基于对“人民网”（2015-2023年）的话语分...

作者：张津硕河北大学

学位级别：硕士

近年来,“微笑抑郁症”“职场抑郁症”等话题此起彼伏,抑郁症已成为与公众长期并存的慢性疾病。媒体作为公众感知社会的皮肤,在医学场景外,肩负起传播抑郁症知识、关爱抑郁症患者的职责。本文以“人民网健康·生活”频道的抑郁症报道为... 详细信息

近年来,“微笑抑郁症”“职场抑郁症”等话题此起彼伏,抑郁症已成为与公众长期并存的慢性疾病。媒体作为公众感知社会的皮肤,在医学场景外,肩负起传播抑郁症知识、关爱抑郁症患者的职责。本文以“人民网健康·生活”频道的抑郁症报道为话语实例,选取2015年6月5日—2023年12月31日的报道作为研究对象,综合运用LDA主题分析方法与诺曼·费尔克拉夫的批评性话语分析理论,分析抑郁症报道的主题聚类,同时结合文本细读,对抑郁症报道进行话语分析。本研究立足于费尔克拉夫文本分析、话语实践、社会实践的三重维度,结合词汇共现、语法分析、语义分析以及话语、语体与风格等方面,对抑郁症报道进行分析与阐释,探索其媒介话语建构的规律,并对不同的媒介建构形式加以阐释。通过以上研究发现,人民网的抑郁症报道可分为“治疗”“研究”“生活”与“服务”四个主题。在文本层面,抑郁症报道体现出中医文化底色,在内容上注重精神健康、抑郁症治疗与研究等话题,报道中使用的语法隐喻、语法语气,构置的句间关系,虽然保障了传递信息的基础功能,但也提高了公众误读抑郁症的风险。在话语实践层面,抑郁症的呈现受到病理与社会的双重影响,生活与治疗主题的报道没有体现出明确的时空范围,研究与服务主题的报道侧重对时间加以强调。报道中专家与平凡人的互文引述、戏剧性与静视性的文本结构,一方面有助于提高公众的抑郁症认知水平,但另一方面也淡化了抑郁症的严肃色彩、旁落了抑郁症患者的主体地位。在社会实践层面,抑郁症报道通过凸显患者身体特征、运用个人自述等方式,塑造出抑郁症患者身份;借助科学话语与生活话语,塑造出抑郁症观看者身份;在刻画抑郁症患者、亲友与医学专家的过程中,塑造出抑郁症行动者的身份,并为公众提供了抗击抑郁症、关爱抑郁症患者的行动指南。人民网等媒体在未来的抑郁症报道中,可借助提升抑郁症患者的报道权重、在报道融入共情内容、提供抑郁症行动的可选方案等形式,达成对抑郁症的科学传播、对抑郁症患者的暖传播。

关键词：抑郁症报道人民网话语分析媒介建构

基于生物信息学研究肝细胞癌铁死亡相关基因及临床意义

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基于生物信息学研究肝细胞癌铁死亡相关基因及临床意义

作者：逯宁康河北大学

学位级别：硕士

目的:在全球范围内,肝癌是一种常见且高致命性的恶性肿瘤。其中,原发性肝癌占据主导地位,而肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)是原发性肝癌的主要组织学亚型,约占肝癌病例的80%。尽管如此,HCC的预后效果仍然较差,是恶性肿瘤中预... 详细信息

目的:在全球范围内,肝癌是一种常见且高致命性的恶性肿瘤。其中,原发性肝癌占据主导地位,而肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)是原发性肝癌的主要组织学亚型,约占肝癌病例的80%。尽管如此,HCC的预后效果仍然较差,是恶性肿瘤中预后最不佳的之一。铁死亡是近几年研究较多的一种依赖铁的程序性细胞死亡方式,参与各种恶性肿瘤的发生和进展并在当中起着关键作用。本研究主要基于生物信息学研究肝细胞癌铁死亡相关基因及临床意义,旨在丰富肝细胞癌与铁死亡相关基因的研究,为肝细胞癌的早期诊断、治疗和预后评估提供新的思路。方法:从高通量基因表达数据库(Gene Expression Omnibus,GEO)中下载HCC相关基因芯片,包括GSE124535、GSE135631和GSE84402。利用GEO2R工具,针对每个基因芯片数据集进行了差异表达基因(DEGs)的筛选,并使用Venn制图工具将上述3个基因芯片筛选出的差异表达基因共同取交集。然后使用微生信网站对上述结果基因进行GO和KEGG分析。其次,利用铁死亡数据库(Ferr Db V2)获取了铁死亡相关的基因集,并通过Venn图工具,将之前得到的差异表达基因与铁死亡相关基因集进行交集分析,得到的基因通过STRING蛋白质相互作用网络数据库构建蛋白互作网络,然后保存蛋白互作网络结果,利用Cytoscape软件中的cyto Hubba插件,我们采用degree算法对交集基因进行了排名,并筛选出排名前五的基因。通过GEPIA2数据库对以上筛选出的5个基因进行生存分析,通过生存分析结果及浏览大量已发表的文献,确定了HELLS基因最具研究价值。然后,在UNLCAN数据库中对HELLS进行泛癌分析了解在不同癌症中的表达情况,再对其进行临床病理参数相关性分析,了解HELLS基因表达水平与年龄、性别、种族、体重、病理N分期、肿瘤分期和肿瘤分级有无差异。此外在TIMER数据库中探索了HELLS基因与免疫细胞浸润的相关性并在TISIDB数据库中评估了HELLS表达与28种肿瘤浸润淋巴细胞之间的相关性。最后,进行实验验证,培养正常肝细胞LO2及3种肝癌细胞Huh7、Hep3B及Hep G2进行q PCR实验,验证HELLS在正常肝细胞和肝癌细胞中的转录水平差异。另外,再收集我院肝细胞癌患者组织,进行q PCR实验,进一步验证HELLS在正常肝细胞和肝癌细胞中的转录水平差异。结果:从三个基因芯片数据中最终得到356个差异表达基因,经过GO功能分析,我们发现差异表达基因主要参与的生物学过程涵盖了染色体分离、核分裂、细胞器裂变、姐妹染色单体分离以及染色体分离的调控等关键过程。在细胞组分方面,这些基因主要富集在染色体的着丝粒区、染色体区域以及纺锤体等重要部位。从分子功能角度来看,这些基因涉及到微管结合、血红素结合以及四吡咯结合等多个方面。进一步通过KEGG通路分析,我们揭示出差异表达基因主要富集在细胞周期、视黄醇代谢、DNA加合物、糖酵解/糖异生、细胞色素P450、药物代谢-细胞色素P450、卵母细胞减数分裂以及p53信号通路等关键通路上。这些分析结果为我们深入理解差异表达基因在生物学过程中的作用提供了重要依据。从Ferr DB V2中筛选出564个铁死亡相关基因,使用Venn图获取铁死亡相关基因与差异表达基因的交集,得到19个与铁死亡相关的差异基因,并进行蛋白质相互作用网络的构建,筛选出13个有相互作用的基因。应用Cytoscape软件中的cyto Hubba插件,使用degree算法筛选出排名前五的Hub基因,包括:RRM2、AURKA、HELLS、CDC25A、KIF20A。然后,泛癌分析显示HELLS在包括肝癌在内的大多数人类癌症中的表达普遍高于正常组织。在TCGA数据库中验证HELLS基因在肝癌中的表达水平明显高于癌旁组织,并对其进行了临床病理参数相关性分析,结果显示HELLS基因表达水平与患者年龄、性别、种族、体重和病理N分期无显著差异,但与肿瘤分级和肿瘤分期有较高的相关性。免疫分析显示HELLS基因与多种类型的肿瘤浸润免疫细胞相关,尤其是CD4+T细胞。最后通过对肝癌细胞系做q PCR实验验证,结果表明HELLS基因在Hep G2、Hep3B和Huh-7三种肝癌细胞系中的转录水平明显高于对照组人正常肝细胞LO-2,同时也对收集到的病人癌组织和癌旁组织做q PCR验证,同样还是发现HELLS基因在肿瘤组织中呈现了高转录水平,差异均有统计学意义。结论:(1)铁死亡相关基因:RRM2、AURKA、HELLS、CDC25A、KIF20A可能与肝癌的发生、发展紧密相关。(2)HELLS表达水平与年龄、性别、种族、体重和病理N分期之间无明显相关性,与肿瘤分级和肿瘤分期具有相关性,HE

关键词：肝细胞癌铁死亡生物信息学 HELLS基因临床意义

FKBP4表达与肝癌细胞增殖、迁移的关系与验证

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FKBP4表达与肝癌细胞增殖、迁移的关系与验证

作者：吴威河北大学

学位级别：硕士

目的:肝癌是一种常见的恶性疾病,预后差,死亡率高。FKBP4是一个泛癌基因,与多种人类恶性疾病有关,但关于肝癌报道较少,本文旨在验证FKBP4基因表达对肝癌细胞的影响方法:(1)通过癌症基因组图谱(TCGA)分析了FKBP4表达与泛癌的关系,评估FK... 详细信息

目的:肝癌是一种常见的恶性疾病,预后差,死亡率高。FKBP4是一个泛癌基因,与多种人类恶性疾病有关,但关于肝癌报道较少,本文旨在验证FKBP4基因表达对肝癌细胞的影响方法:(1)通过癌症基因组图谱(TCGA)分析了FKBP4表达与泛癌的关系,评估FKBP4表达与肝癌患者生存时间、免疫的关系。通过基因富集分析FKBP4基因的功能;(2)用RT-q PCR测定FKBP4在不同HCC细胞系中和正常肝细胞系中的表达量,并选择了FKBP4表达相对最高的Hep3B,转染慢病毒si-FKBP4干扰FKBP4的表达,构建FKBP4低表达细胞模型。(3)干扰Hep3B细胞FKBP4的表达后,使用cck8实验、细胞克隆实验检测FKBP4对细胞增殖的影响,使用平板划痕实验、transwell实验检测FKBP4对细胞侵袭和迁移的影响,使用流式细胞术检测细胞周期的影响。(4)干扰Hep3B细胞FKBP4的表达,使用Western blot检测FKBP4、细胞凋亡因子c-Myc、细胞周期因子CDK6、抗癌金属蛋白酶MMP9这些常用癌指标表达情况来检测FKBP4对细胞增殖、侵袭、迁移、周期、凋亡的影响。(5)收集临床术后HCC组织及癌旁正常肝组织22例。RT-q PCR检测FKBP4在22例临床HCC组织和癌旁正常组织中的表达量,使用统计学软件分析FKBP4表达量与临床和病理数据的相关性。结果:(1)FKBP4在包括肝癌在内的许多类型的肿瘤中高表达,并且与肝癌患者的预后相关(P系中的表达量,比在正常肝细胞系中的表达量显著增高(P系Hep3B的增殖、侵袭和迁移。3.敲低FKBP4会导致一些肿瘤标志物如c-Myc、CDK6、MMP9蛋白表达降低。

关键词： FKBP4 肝癌细胞增殖细胞迁移癌基因

混合现实手术辅助系统中呼吸运动关联预测方法研究

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混合现实手术辅助系统中呼吸运动关联预测方法研究

作者：杨唱河北大学

学位级别：硕士

肝癌是我国近年来最常见的癌症之一,在临床中具有高发病率与病死率。目前,射频消融(Radiofrequency Ablation,RFA)是治疗肝癌的主要方案,通常使用计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)或磁共振图像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)... 详细信息

肝癌是我国近年来最常见的癌症之一,在临床中具有高发病率与病死率。目前,射频消融(Radiofrequency Ablation,RFA)是治疗肝癌的主要方案,通常使用计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)或磁共振图像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)做引导治疗或切除患者体内肿瘤。然而,现有引导模式中一般只用到影像的二维静态信息,存在深度信息缺乏和手眼不协调问题。虽然已有很多可显示三维信息的引导系统,但仍不能满足临床需求。混合现实(Mixed Reality,MR)技术可以提供患者透视引导模式,通过3D虚拟对象与真实人体配准,可以辅助医生根据三维可视化结果更好地观察病灶位置,极大地提高了手术效率和精度。混合现实手术辅助系统的关键在于真实人体和虚拟模型之间的精确配准。然而,目前存在着真实患者呼吸运动引起的虚实配准困难问题,在以呼吸运动为主的一系列生理因素影响下,真实人体和虚拟模型配准后会产生较大的位移。因此在配准过程中建立呼吸体内外信号之间的内在联系,具有重要的应用潜力和意义。本文围绕基于混合现实的手术辅助系统展开研究,通过将混合现实与三维配准技术相结合,设计相应的可视化虚拟操作与结果分析,并进行配准过程中呼吸体内外信号的关联预测。具体研究如下:(1)设计搭建基于混合现实的手术辅助系统。首先将三维重建的胸腹表面以及其内部血管和肿瘤的全息三维信息叠加在真实的手术场景中,同时关联真实人体与虚拟3D模型的空间坐标系。通过空间坐标变换完成虚实模型之间配准,调整透明度,研究不同大小测试目标的配准结果。然后当匹配度在设定的阈值范围内时,提示进针并显示进针深度信息。为避免相应模型发生穿透现象,需要添加碰撞检测模块,同时在实时进针的过程中尽量缩小碰撞检测区域。最后辅助医生更加准确地定位肿瘤位置,在手术前模拟RFA临床手术,尽可能地避免手术时引起并发症或损伤其他人体组织。(2)针对呼吸体内外信号的关联预测任务中,存在难以全面描述胸腹体表和三维运动信息缺失关联的问题,本文设计了一种基于黎曼和多元特征增强的时间卷积网络(Temporal Convolutional Networks,TCN)关联预测模型—R-MFE-TCN。该模型采用面向呼吸的黎曼信息增强策略,以扩展数据集的多样化。提出一种新的多元特征增强模块用来保留呼吸数据信息,使网络能够充分挖掘体内外三维信息的关联性,其中多头自注意力获取呼吸峰-谷值周期性信息。同时采用粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)进行超参数优化。在数据集上的大量实验结果证明了本文方法的良好性能,该方法在提高预测准确性的同时也具有较强的鲁棒性。

关键词：医学图像处理混合现实呼吸关联预测深度学习

基于对称网络的多尺度建模医学图像分割算法研究与实现

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基于对称网络的多尺度建模医学图像分割算法研究与实现

作者：李一帆河北大学

学位级别：硕士

近年来,随着深度学习在医学图像分割领域的广泛应用,极大地弥补了传统方法的局限性。医学图像的准确分割是对相关疾病诊断和治疗的关键,随着各种学习模型的不断涌现,深度学习技术的鲁棒性和泛化性推动了医学图像分割领域的巨大进步。伴... 详细信息

近年来,随着深度学习在医学图像分割领域的广泛应用,极大地弥补了传统方法的局限性。医学图像的准确分割是对相关疾病诊断和治疗的关键,随着各种学习模型的不断涌现,深度学习技术的鲁棒性和泛化性推动了医学图像分割领域的巨大进步。伴随着U-Net的提出,其高效、稳定、简单和准确的优点得益于跳跃连接和编解码结构,这两个部分的性能直接影响分割精度的优劣。因此,本文从跳跃连接和编解码器两部分为切入点构建针对医学图像分割任务的高效网络,提升分割性能。具体研究内容如下:(1)针对于跳跃连接进行特征传递时会出现多尺度信息受损的情况,提出了多尺度金字塔注意力融合的医学图像分割网络(Multi-Scale Pyramid Attention Fusion,MSPAF-Net)。MS-PAF-Net以U-Net为基础架构,在跳跃连接中设计多尺度金字塔融合模块,利用网络在不同编码层级间特征的类间一致性来聚合不同语义等级间的特征信息,并在瓶颈层引入双重注意力融合模块(Dual Attention Module,DAM)动态校正,增强特征之间的相容性。增强了网络的多尺度信息,提高了网络的分割精度。(2)针对于编解码结构之间缺乏全局信息交互的情况,提出了多维度自适应交互式医学图像分割网络(Multi-Dimensional Adaptive Interactive Network,MD-AIT-Net)。MD-AIT-Net从自注意力的角度出发,采用双层CSwin Transformer作为编解码器的特征提取单元捕捉特征间的长程关联,并在跳跃连接处设计多维度自适应交互模块(MultiDimensional Adaptive Interactive Module,MD-AIM),旨在交互不同解码路径的特征构建全局信息,从而提高模型对全局语义信息的把握能力,为自注意力机制在医学图像分割任务中的应用提供了重要的参考价值。(3)针对于上述提出的医学图像分割架构,开发并实现了智能辅助诊断平台。该平台主要由数据管理和存储、数据处理和分析以及用户界面的搭建三个部分组成。其中,数据管理和存储功能主要存储后台医学图像数据;数据处理和分析部分能为医生提供准确、快速和便捷的图像诊断结果;用户界面提供了数据读取、图像自适应分割、病理检测成果存储等多种功能。借助图像自动分割和病理检查结果推算等工具,提高了医生的工作效率,优化患者使用体验,对医疗行业做出了贡献。

关键词：深度学习医学图像分割卷积神经网络跳跃连接注意力机制 Transformer架构