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基于深度学习的结直肠息肉内镜图像分割和分类方法比较

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上海交通大学学报（医学版） 2024年第6期44卷 762-772页

作者：陈健王珍妮夏开建王甘红刘罗杰徐晓丹江苏省常熟市第一人民医院(苏州大学附属常熟医院)消化内科常熟215500 江苏省常熟市医学人工智能与大数据重点实验室常熟215500 江苏省常熟市中医院消化内科常熟215500

目的·比较不同深度学习方法在结直肠息肉内镜图像分割和分类任务中的性能,以确定最优方法。方法·从3家医院采集4个结肠息肉数据集,涵盖1534个静态图像及15个肠镜视频。所有样本均经病理学验证,分为锯齿状病变和腺瘤性息肉2类。使用Lab... 详细信息

目的·比较不同深度学习方法在结直肠息肉内镜图像分割和分类任务中的性能,以确定最优方法。方法·从3家医院采集4个结肠息肉数据集,涵盖1534个静态图像及15个肠镜视频。所有样本均经病理学验证,分为锯齿状病变和腺瘤性息肉2类。使用LabelMe工具进行多边形标注,将标注结果转换为整数掩膜格式。数据用于训练不同架构的深度神经网络,包括卷积神经网络、Transformer以及这2种技术的融合,建立有效的语义分割模型。对比不同架构模型自动诊断结肠息肉的多项性能指标,包括平均交并比(mIoU)、整体准确率(aAcc)、平均准确率(mAcc)、平均Dice系数(mDice)、平均F分数(mFscore)、平均精确率(mPrecision)和平均召回率(mRecall)。结果·开发了4种不同架构的语义分割模型,包括2种深度卷积神经网络架构(Fast-SCNN和DeepLabV3plus)、1种Transformer架构(Segformer)以及1种混合架构(KNet)。在对291张测试图像进行综合性能评估中,KNet最高mIoU为84.59%,显著优于Fast-SCNN(75.32%)、DeepLabV3plus(78.63%)和Segformer(80.17%)。在“背景”“锯齿状病变”和“腺瘤性息肉”3个类别上,KNet的交并比(IoU)分别为98.91%、74.12%和80.73%,均超越其他模型。KNet在关键性能指标上也表现优异,其中aAcc、mAcc、mDice、mFscore和mRecall分别达到98.59%、91.24%、91.31%、91.31%和91.24%,均优于其他模型。尽管在mPrecision上,91.46%并非最突出,但KNet的整体性能仍领先。在80张外部测试图像的推理测试中,KNet保持了81.53%的mIoU,展现出良好的泛化能力。结论·利用基于KNet混合架构的深度神经网络构建的结直肠息肉内镜图像语义分割模型表现出优异的预测性能,具有成为检测结直肠息肉高效工具的潜力。

关键词：深度学习结直肠息肉卷积神经网络 Transformer 图像分割

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椎动脉椎间段血流动力学参数评估椎动脉颅内段狭窄性病变的效能及可行性研究

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中华医学超声杂志（电子版） 2024年第4期21卷 399-407页

作者：袁晓峰惠品晶颜燕红张炎蔡忻懿苏州大学附属第一医院神经外科-颈脑血管超声科 215006 苏州大学附属第一医院卒中中心 215006 昆山市第一人民医院超声科 215300 昆山市第一人民医院神经内科 215300

目的分析椎动脉椎间段血流动力学参数变化,探讨其评估椎动脉颅内段狭窄性病变的效能及可行性。方法回顾性连续纳入2019年1月至2022年9月于苏州大学附属第一医院行颈部血管超声检查且经CT血管造影(CTA)和(或)数字减影血管造影(DSA)证实... 详细信息

目的分析椎动脉椎间段血流动力学参数变化,探讨其评估椎动脉颅内段狭窄性病变的效能及可行性。方法回顾性连续纳入2019年1月至2022年9月于苏州大学附属第一医院行颈部血管超声检查且经CT血管造影(CTA)和(或)数字减影血管造影(DSA)证实有椎动脉颅内段不同程度狭窄或闭塞者279例作为研究组,并纳入同期行颈部血管超声且结果未见明显异常的98例健康体检者作为对照组。根据椎动脉颅内段狭窄程度将研究组分为轻度狭窄组74例、中度狭窄组36例、重度狭窄位于分出小脑后下动脉(PICA)后组(重度狭窄-PICA后组)31例、重度狭窄位于分出PICA前组(重度狭窄-PICA前组)46例、闭塞位于分出PICA后组(闭塞-PICA后组)48例及闭塞位于分出PICA前组(闭塞-PICA前组)44例。各组患者均应用颈部血管超声测量患侧及健侧椎动脉椎间段的血流参数,包括椎动脉直径(VAD)、收缩期峰值流速(PSV)、舒张期末流速(EDV)、阻力指数(RI)。比较各组双侧椎动脉椎间段各血流参数的差异;计算EDV比值(患侧EDV/健侧EDV),并对对照组右侧与各研究组患侧相邻狭窄程度两组的椎间段血流动力学参数进行比较;应用ROC曲线分析各参数诊断椎动脉颅内段狭窄性病变的敏感度、特异度、准确性,并确定最佳诊断界值;采用Spearman相关分析颅内段严重狭窄程度与后循环缺血性卒中的相关性。结果各组两侧椎间段VAD、PSV、EDV、RI比较,中度及以下狭窄各组中各参数差异均无统计学意义(P均>0.01),而重度及以上狭窄各组中,各参数差异均有统计学意义(P均0.01);而中度及以上狭窄各组中,除中度狭窄组与重度狭窄组PSV外,余各参数差异均有统计学意义(P均<0.01)。ROC曲线分析显示,EDV及EDV比值诊断重度狭窄的曲线下面积(AUC)分别为0.898(95%CI:0.857~0.931)、0.943(95%CI:0.909~0.967),最佳截断值分别为11.00 cm/s、0.69;EDV及EDV比值诊断闭塞-PICA后的AUC分别为0.917(95%CI:0.882~0.944)、0.903(95%CI:0.868~0.933),最佳截断值分别为9.00 cm/s、0.56;EDV及EDV比值诊断闭塞-PICA前的AUC分别为0.983(95%CI:0.964~0.993)、0.987(95%CI:0.969~0.996),最佳截断值分别为2.00 cm/s、0.20。椎动脉颅内段重度狭窄及以上各组中,狭窄程度与后循环缺血性卒中呈正相关关系(rs=0.227,P=0.0003)。结论颈部血管超声测量椎动脉椎间段各血流动力学参数对颅内段重度狭窄及闭塞具有较高的诊断效能,并能判断闭塞部位与PICA的毗邻关系,为临床治疗及预后的判断提供参考。

关键词：颈动脉超声检查椎动脉狭窄小脑后下动脉闭塞

双任务训练模式对老年脑卒中患者的步态、平衡及情绪障碍的影响

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中文科技期刊数据库（文摘版）医药卫生 2024年第10期 0038-0042页

作者：严俊柯国秀张军叶华韵叶英姿苏州大学附属常熟医院·常熟市第一人民医院神经内科江苏常熟215500

探讨步态平衡+认知注意力双任务训练模式对老年脑卒中患者抗跌倒风险、运动生活能力改善及精神心理的影响。方法共纳入60例老年脑卒中患者,为2023.01至2023.06。按1:1交替分组法,分A、B组,前者、后者分别提供常规步态平衡训练、常规步... 详细信息

探讨步态平衡+认知注意力双任务训练模式对老年脑卒中患者抗跌倒风险、运动生活能力改善及精神心理的影响。方法共纳入60例老年脑卒中患者,为2023.01至2023.06。按1:1交替分组法,分A、B组,前者、后者分别提供常规步态平衡训练、常规步态平衡训练+认知注意力训练,连续治疗4周,对比两组步态、平衡、情绪障碍,并进行统计学分析。结果两组治疗前Berg 平衡量表( Berg Balance Scale,BBS)评分、起立和行走计时测试((Timed Up and Go test, TUGT)评分、连线测试、跌倒风险评估表(Morse Fall Seale,MFS)评分、汉密尔顿焦虑量表(Hamilton anxiety scale,HAMA) 、汉密尔顿抑郁量表 (Hamilton depression scale,HAMD)评分(P>0.05);治疗后,患者BBS评分升高,TUGT评分、MFS评分、HAMA、HAMD评分降低,与治疗前相比(P<0.05);且B组改善效果比A组好(P<0.05),B组连线测试正确率比A组高,连线测试所用时间比A组低 (P <0.05)。结论步态平衡训练+认知注意力训练的双任务模式较步态平衡训练的单任务模式更能改善老年脑卒中患者的步态、平衡及情绪。

关键词：脑卒中双任务训练平衡步态焦虑抑郁

缺血性脑卒中患者肺部感染病原菌及其血清HIF-1α、HMGB1和TLR4/NF-κB信号通路的预测价值

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中华医院感染学杂志 2024年 2923-2927页

作者：陈燕赵宗波郁晓丹顾洋严满云卓子良刘晖常熟市第二人民医院神经内科

目的研究缺血性脑卒中患者肺部感染病原菌及其血清缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)、高迁移率族蛋白B1(HMGB1)和Toll样受体4(TLR4)/核因子-κB(NF-κB)信号通路水平。方法选择2020年6月—2023年6月常熟市第二人民医院收治的80例缺血性脑卒... 详细信息

目的研究缺血性脑卒中患者肺部感染病原菌及其血清缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)、高迁移率族蛋白B1(HMGB1)和Toll样受体4(TLR4)/核因子-κB(NF-κB)信号通路水平。方法选择2020年6月—2023年6月常熟市第二人民医院收治的80例缺血性脑卒中患者,根据肺部感染情况分为感染组(33例)和非感染组(47例),统计缺血性脑卒中患者肺部感染病原菌特点,比较两组血清HIF-1α、HMGB1和TLR4/NF-κB信号通路指标水平,分析血清HIF-1α、HMGB1和TLR4/N F-κB信号通路对缺血性脑卒中患者肺部感染的预测价值。结果 33例缺血性脑卒中肺部感染患者共培养分离病原菌45株,其中革兰阴性菌27株,革兰阳性菌16株,真菌2株,以铜绿假单胞菌、表皮葡萄球菌、肺炎克雷伯菌为主;感染组血清HIF-1α、HMGB1、TLR4和NFκB分别为(53.81±9.75)ng/ml、(8.69±2.44) ng/ml、3.07±0.87和2.14±0.72高于非感染组(P<0.05);血清HIF-1α、HMGB1和TLR4/NF-κB信号通路指标联合预测缺血性脑卒中患者肺部感染的曲线下面积(AUC)为0.898高于单独检测(P<0.05)。结论缺血性脑卒中患者肺部感染主要感染病原菌种类较多,血清HIF-1α、HMGB1和TLR4/NF-κB信号通路指标联合的预测价值较好。

关键词：缺血性脑卒中肺部感染病原菌缺氧诱导因子-1α 高迁移率族蛋白B1 Toll样受体4 核因子-κB 信号通路预测价值

基于YOLO神经网络构建压力性损伤自动检测和分期的人工智能模型

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中国全科医学 2024年第36期27卷 4582-4590页

作者：王珍妮须月萍夏开建徐晓丹顾丽华江苏省常熟市第一人民医院消化内科 215500 江苏省常熟市第一人民医院护理部 215500 江苏省常熟市第一人民医院医学人工智能与大数据重点实验室 215500

背景随着人口老龄化,压力性损伤(PI)的发病率逐渐增加,这不仅严重影响了患者的生存质量,还增加了医保支出。然而,PI的早期发现和准确分期极大地依赖于专业培训。目的构建并测试一个用于PI自动检测和分期的人工智能模型,以提高PI诊断的... 详细信息

背景随着人口老龄化,压力性损伤(PI)的发病率逐渐增加,这不仅严重影响了患者的生存质量,还增加了医保支出。然而,PI的早期发现和准确分期极大地依赖于专业培训。目的构建并测试一个用于PI自动检测和分期的人工智能模型,以提高PI诊断的实时性、准确性和客观性。方法选取常熟市第一人民医院压疮电子化管理系统中2021年1月—2024年2月的693张PI图像,将图像随机划分为训练集(551张)和测试集(142张),并按照2019年美国压疮咨询委员会(NPUAP)制订的PI预防和治疗指南分为6期,包括:Ⅰ期154张、Ⅱ期188张、Ⅲ期160张、Ⅳ期82张、深部组织损伤期57张、不可分期52张。利用基于5种不同版本的YOLOv8[nano(n)、small(s)、medium(m)、large(l)和extra large(x)]神经网络和迁移学习,建立针对PI的深度学习目标检测模型。模型评价指标包括精确度、准确率、灵敏度、特异度及检测速度等。最后,通过Ultralytics Hub平台将模型部署到手机应用程序(App)中,实现AI模型在临床工作中的应用。结果在对包含142张PI图像的测试集进行评估时,YOLOv8l版本在确保高精确度(0.827)的同时,也展现了较快的推理速度(68.49帧/s),与其他YOLO版本相比,在精确度与速度之间取得了最佳的平衡。具体而言,其在所有类别上的整体准确率为93.18%,灵敏度为76.52%,特异度为96.29%,假阳性率为3.72%。在6个PI分期中,模型预测Ⅰ期的准确率最高,达到95.97%;预测Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期、深部组织损伤期、不可分期分别取得了91.28%、91.28%、91.95%、95.30%和93.29%的准确率。就处理速度而言,YOLOv8l处理142张图像的总耗时为2.07 s,平均每秒可处理68.49张PI图像。结论基于YOLOv8l网络的AI模型能够快速、准确地对PI进行检测和分期。将该模型部署到手机App中,能够在临床实践中便携使用,具有很大的临床应用潜力。

关键词：压力性损伤人工智能深度学习 YOLO 目标检测神经网络模型 App

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小剂量糖皮质激素联合他克莫司对膜性肾病综合症患者血脂及尿蛋白的影响分析

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中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生 2024年第10期 0110-0113页

作者：邹建华吕俊苏州大学附属常熟医院·常熟市第一人民医院肾内科江苏苏州215500

分析膜性肾病(MN)治疗中应用小剂量糖皮质激素+他克莫司的临床效果。方法纳入2022.1-2024.1本院收治的72例MN患者,随机数字表下分为2组,对照组(n=36)小剂量糖皮质激素治疗、观察组(n=36)小剂量糖皮质激素+他克莫司治疗;统计指标:疗效... 详细信息

分析膜性肾病(MN)治疗中应用小剂量糖皮质激素+他克莫司的临床效果。方法纳入2022.1-2024.1本院收治的72例MN患者,随机数字表下分为2组,对照组(n=36)小剂量糖皮质激素治疗、观察组(n=36)小剂量糖皮质激素+他克莫司治疗;统计指标:疗效、临床指标、实验室指标、并发症、不良反应。结果疗效对比:对照组vs观察组=72.22%vs94.44%,观察组较对照组高(P0.05)。用药6个月后,组内对比,SCr无差异(P>0.05);ALB均明显升高(P0.05);ALB以观察组更高(P0.05)。结论 MN治疗中,小剂量糖皮质激素+他克莫司联合可发挥协同作用,能够下调血脂,减少蛋白尿,缩短患者症状缓解时间,减少并发症,且不会导致用药副反应增加,具有较好安全性。

关键词：膜性肾病综合征小剂量糖皮质激素他克莫司血脂尿蛋白不良反应

一例无腹部辅助切口经阴道取出标本的腹腔镜结肠次全切除手术治疗慢传输型便秘的病例报道(附视频)

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中华结直肠疾病电子杂志 2024年第1期13卷 83-88页

作者：王索张晓进许锋王俊侍新宇孙金兵何宋兵苏州大学附属常熟医院常熟市第一人民医院普外科215500 苏州大学附属第一医院普外科 215006

便秘是患者常见临床就诊原因之一,随着人们生活方式及饮食结构的转变,其发病率逐年提高。对于严格内科治疗无效的顽固性慢传输型便秘,手术是有效的治疗手段。寻求一种安全、有效并且兼顾微创和美容要求的手术方式显得尤为迫切,本文报道... 详细信息

便秘是患者常见临床就诊原因之一,随着人们生活方式及饮食结构的转变,其发病率逐年提高。对于严格内科治疗无效的顽固性慢传输型便秘,手术是有效的治疗手段。寻求一种安全、有效并且兼顾微创和美容要求的手术方式显得尤为迫切,本文报道1例苏州大学附属常熟医院开展的腹腔镜次全切除术结合经自然腔道取标本手术(NOSES)治疗慢传输型便秘的案例,并对该术式的可行性、优劣势以及技术细节进行讨论。

关键词：便秘慢传输型便秘腹腔镜结肠次全切除术经自然腔道取标本手术(NOSES)

基于自动化机器学习建立结肠镜肠道准备失败风险预测模型及评价

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中国内镜杂志 2024年第5期30卷 36-47页

作者：王甘红陈健沈支佳奚美娟周燕婷常熟市中医院(新区医院)消化内科江苏常熟215500 苏州大学附属常熟医院(常熟市第一人民医院)消化内科江苏常熟215500

目的鉴于机器学习(ML)在医学模型中的广泛应用,以及其出色的学习和泛化特性,该研究采用自动化机器学习(AutoML)结合患者一般资料和临床状况,早期评估结肠镜前肠道准备的失败风险。方法回顾性分析2022年1月-2023年1月在该院接受结肠镜... 详细信息

目的鉴于机器学习(ML)在医学模型中的广泛应用,以及其出色的学习和泛化特性,该研究采用自动化机器学习(AutoML)结合患者一般资料和临床状况,早期评估结肠镜前肠道准备的失败风险。方法回顾性分析2022年1月-2023年1月在该院接受结肠镜检查的患者的临床资料。波士顿肠道准备评分(BBPS)≤5分被定义为肠道准备失败,> 5分为合格。将患者按8∶2的比例随机划分了训练集(n=303)和验证集(n=76)。采用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)逻辑回归(LR)模型进行特征选择,构建列线图评分系统,并使用基于5种算法的AutoML建立模型。模型性能通过受试者操作特征曲线(ROC curve)、校准曲线、基于LR (Lasso回归)的决策曲线分析(DCA)、SHAP图和力图进行评估。结果在379例患者中,105例(27.7%)肠道准备失败(BBPS≤5分)。21个研究变量在经LASSO 5折交叉验证后,获得10个变量,并构建了一款列线图评分系统,通过校正曲线表明了LASSO模型的可靠性。使用H2O平台和5种算法[梯度提升机(GBM)、深度学习(DL)、广义线性模型(GLM)、堆叠集成(Stacked Ensemble)和分布式随机森林(DRF)]开发了67个模型。经比较,Stacked Ensemble表现最佳,其曲线下面积(AUC)为0.871,对数损失值(LogLoss)为0.403,均方根误差(RMSE)为0.354,优于其他模型和传统的LR模型。变量重要性贡献图显示,服完泻药至检查间隔时间、便秘、是否完整服完泻药、年龄和家属陪同等因素对肠道准备失败的预测有重要影响。最后,SHAP图和力图揭示了变量在二分类预测结果中的分布特征,以及各变量对预测结果的影响。结论基于Stacked Ensemble算法的AutoML模型,对肠道准备失败风险的早期预测有明显的临床实用性。同时,该研究构建了一款可供临床使用的列线图评分工具。

关键词：波士顿肠道准备评分(BBPS) 结肠镜自动化机器学习(AutoML) 预测模型列线图

木丹颗粒治疗糖尿病周围神经病对血流灌注及神经传导速度的影响

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中药材 2024年 2086-2090页

作者：姜芮单青婷冯杰唐颖王伟苏州大学附属第九人民医院神经内科

目的:探讨木丹颗粒治疗糖尿病周围神经病(DPN)的疗效,并观察其对患者血流灌注及神经传导速度的影响。方法:选取2022年1月-2023年12月在苏州大学附属第九人民医院就诊的DPN患者84例,随机平均分为两组:对照组采取西医基础治疗和甲钴胺治疗... 详细信息

目的:探讨木丹颗粒治疗糖尿病周围神经病(DPN)的疗效,并观察其对患者血流灌注及神经传导速度的影响。方法:选取2022年1月-2023年12月在苏州大学附属第九人民医院就诊的DPN患者84例,随机平均分为两组:对照组采取西医基础治疗和甲钴胺治疗,观察组在对照组基础上加用木丹颗粒治疗,均持续治疗12周后评价疗效。对比治疗前后两组中医证候评分和密歇根糖尿病神经病变评分(MDNS),检测周围血流灌注及神经传导速度,检测糖脂代谢相关指标、炎症和氧化应激指标。结果:与治疗前比较,治疗后两组患者中医证候评分、MDNS评分及FPG、2hPG、HbA1c、TC、TG、LDL-C、IL-1β、IL-6、Hcy、hs-CRP、MDA水平显著降低,上、下肢血流灌注速度及腓总神经、正中神经的MCV、SCV和血清SOD、HDL-C水平显著升高(P神经、正中神经的MCV、SCV和血清SOD、HDL-C水平显著高于对照组(P神经传导速度,其机制可能与调节代谢紊乱、减轻炎症及氧化应激反应有关。

关键词：糖尿病周围神经病木丹颗粒血流灌注神经传导速度