脑小血管病的7T MRI影像学研究进展

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作者 张紫豪 袁云 +5 位作者 黄沛钰 王鹤 娄昕 杨旗 卢洁 王伊龙 《中国医学影像学杂志》 北大核心 2025年第5期512-518,共7页

脑小血管病是一组小动脉、毛细血管以及小静脉发生病变导致的常见血管疾病,对微小血管研究是脑卒中学的研究难点。凭借场强提高带来的高信噪比和高对比度,7T MRI能够突破3T MRI的分辨率极限,呈现400μm以下的脑小血管结构和功能病变,并... 脑小血管病是一组小动脉、毛细血管以及小静脉发生病变导致的常见血管疾病,对微小血管研究是脑卒中学的研究难点。凭借场强提高带来的高信噪比和高对比度,7T MRI能够突破3T MRI的分辨率极限,呈现400μm以下的脑小血管结构和功能病变,并可显示微小脑组织病灶。本文综述基于7T MRI时间飞跃血管成像、相位对比度成像、磁敏感对比度成像等多模态高分辨率成像技术在脑小血管病中的研究进展。依靠这些技术,7T MRI能够清晰地显示豆纹动脉、深髓静脉等脑小血管结构,测量其流速和磁化率等功能指标,并高灵敏度地检测脑微出血和脑皮层微梗死等病灶。这些影像资料为检测脑小血管病的早期特征、评估其病程进展提供了宝贵信息,并为理解其致病机制提供了全新视角。配合基于人工智能的影像分析方法,7T MRI有望在脑小血管病早期诊断和病程评估中发挥重要作用。 展开更多

关键词 磁共振成像 脑小血管疾病 磁共振血管造影术 多模态成像 超高场强 人工智能 综述

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大尺度脑网络交互支持内外部指向认知的研究进展 被引量：10

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作者 辛斐 谢超 +1 位作者 王丽君 雷旭 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期736-746,共11页

大量神经成像研究表明,人脑的高级认知功能不是由单个脑区负责的,而是通过多个与认知活动相关的脑区构成的特异性脑网络的协同活动实现。其中,额顶控制网络动态调控默认网络和背侧注意网络之间的信息交互,在高级认知加工中发挥重要作用... 大量神经成像研究表明,人脑的高级认知功能不是由单个脑区负责的,而是通过多个与认知活动相关的脑区构成的特异性脑网络的协同活动实现。其中,额顶控制网络动态调控默认网络和背侧注意网络之间的信息交互,在高级认知加工中发挥重要作用。从几个方面综述这一领域的研究进展,包括默认网络、背侧注意网络和额顶控制网络的神经解剖,以及各个脑网络和网络间交互在内外部注意指向任务中的功能角色。未来研究需要对3个脑网络进行更精确的功能定义,进一步探索网络内部各个亚网络的功能角色,同时借助效应连接的手段,考察网络内部和网络间信息传递的方向性和动态性,从而更深入理解默认网络、背侧注意网络和额顶控制网络在内外部注意指向的认知活动中信息交互的神经机制。 展开更多

关键词 脑网络 额顶控制网络 默认网络 背侧注意网络

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精确抓握力量控制的脑动力学研究

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作者 张娜 李可 +2 位作者 侯莹 张冬梅 魏娜 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期711-718,共8页

精确抓握是人类完成多种精细复杂操作的基础,其神经控制机制极其复杂。目前对于精确抓握力量调节时大脑的动力学变化机制尚不明确。探究不同力幅度下精确抓握控制的指力行为和脑电动力学特征。12名健康右利手受试者被要求在10%、20%和30... 精确抓握是人类完成多种精细复杂操作的基础,其神经控制机制极其复杂。目前对于精确抓握力量调节时大脑的动力学变化机制尚不明确。探究不同力幅度下精确抓握控制的指力行为和脑电动力学特征。12名健康右利手受试者被要求在10%、20%和30%最大自主收缩力(MVC)等3个力量水平下进行精确抓握的力量控制,同时采集运动过程中拇指和食指的力信号、压力中心点(COP)轨迹以及脑电信号(EEG),并分别使用变异系数(CV)、COP速度和COP面积以及递归定量分析(RQA)进行量化评估。结果显示,拇指和食指的指尖力信号的CV与力量水平呈现线性正相关(拇指:r=0.624,P<0.001;食指:r=0.721,P<0.001);拇指和食指在30%MVC力量水平的COP面积分别为(1.94±1.21)和(2.02±1.45) mm2,显著大于在10%MVC((1.01±0.81)、(0.89±1.02) mm2)和20%MVC((1.20±0.62)、(1.16±0.63) mm2,P<0.05)时的COP面积。拇指在10%,20%和30%MVC下x和y轴的COP速度分别为(4.23±1.11)、(2.11±0.50)、(1.70±0.40) mm/s和(6.22±1.45)、(3.39±0.70)、(2.90±0.69) mm/s,呈现随着力量水平的增加而逐级下降的趋势(P<0.01),而10%MVC下的食指x和y轴的COP速度((4.95±1.34)、(7.04±1.75) mm/s)显著高于20%MVC((2.78±0.53)、(3.79±0.63) mm/s)和30%MVC ((2.95±0.94)、(3.54±0.82) mm/s,P<0.05)。随着力量水平的增加,EEG信号α频带的RQA参数显著下降(P<0.05)。研究表明,随着力量水平的增加,力量波动性、EEG信号的复杂性增加,手指的调整速度和控制稳定性降低,EEG信号的α频带与精确抓握的运动控制密切相关。研究揭示精确抓握指力的指力控制与中枢神经系统的动力学行为有密切耦联,为深入研究中枢外周协同工作机制、定量评估神经肌肉系统功能提供新的路径。 展开更多

关键词 精确抓握 脑电信号 最大自主收缩力 递归定量分析 神经控制机制

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基于Schatten-p LatLRR的电力设备红外与可见光图像融合

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作者 史文云 任晓明 颜楠楠 《激光技术》 北大核心 2025年第1期67-73,共7页

为了解决潜在低秩表示(LatLRR)方法中使用的核函数可能导致的对秩函数逼近出现偏差问题,采用基于Schatten-p范数与潜在低秩分解的方法,进行了理论分析和实验验证。通过中值滤波方法对图像去噪,利用基于Schatten-p范数和LatLRR的图像分... 为了解决潜在低秩表示(LatLRR)方法中使用的核函数可能导致的对秩函数逼近出现偏差问题,采用基于Schatten-p范数与潜在低秩分解的方法,进行了理论分析和实验验证。通过中值滤波方法对图像去噪,利用基于Schatten-p范数和LatLRR的图像分解方法,将图像分解为低秩部分与显著部分;采用算数平均策略融合红外与可见光的低秩部分,采用求和策略融合红外与可见光图像的显著部分;最终采用求和策略融合已融合好的低秩部分与显著部分,得到兼具清晰的纹理信息和显著的热故障信息的红外与可见光融合图像。结果表明,最佳融合效果的p值为0.6,在7种算法中有最好的融合性能。该方法能够有效地捕捉电力系统红外与可见光源图像中丰富的整体结构和局部结构信息。 展开更多

关键词 图像处理 潜在低秩表示 Schatten-p范数 中值滤波

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基于无人机航拍的绝缘子掉串实时检测研究 被引量：9

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作者 李登攀 任晓明 颜楠楠 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期994-1003,共10页

由无人机代替人工进行电力绝缘子巡检具有重要意义,针对无人机的上位机算力和存储资源有限的问题,提出一种适用于绝缘子掉串故障检测的实时目标检测改进算法.以YOLOv5s检测网络为基础,将颈部结构中路径聚合网络替换为双向特征金字塔网络... 由无人机代替人工进行电力绝缘子巡检具有重要意义,针对无人机的上位机算力和存储资源有限的问题,提出一种适用于绝缘子掉串故障检测的实时目标检测改进算法.以YOLOv5s检测网络为基础,将颈部结构中路径聚合网络替换为双向特征金字塔网络,以提升特征融合能力;使用DIoU优化损失函数,对模型进行γ系数的通道剪枝和微调,总体上提升检测网络的精度、速度和部署能力;在网络输出处进行图像增强以提升算法可用性.在特殊扩增的绝缘子故障数据集下测试,相较于原始的YOLOv5s算法,改进算法在精度平均值上提升了3.91%,速度提升了25.6%,模型体积下降了59.1%. 展开更多

关键词 无人机 绝缘子掉串 双向特征金字塔网络结构 γ系数剪枝微调 DIoU损失函数 图像增强

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大脑结构及功能磁共振成像(MRI)在糖尿病患者认知功能改变中的应用 被引量：4

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作者 王踉碕(综述) 罗畯义 高鑫(审校) 《复旦学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期544-550,共7页

糖尿病与认知功能障碍存在联系,并可能增加痴呆的风险。磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术提供多种组织量化信息,包括脑结构体积、脑微出血灶、脑损伤病变、大脑灌注、脑功能连接、白质微结构完整性等。大脑结构MRI发现... 糖尿病与认知功能障碍存在联系,并可能增加痴呆的风险。磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技术提供多种组织量化信息,包括脑结构体积、脑微出血灶、脑损伤病变、大脑灌注、脑功能连接、白质微结构完整性等。大脑结构MRI发现糖尿病患者的认知功能障碍与脑萎缩相关;大脑功能MRI发现神经元活动信息改变,并与早期认知障碍有关。检测大脑MRI的细微改变能为糖尿病患者早期认知功能障碍提供诊断依据,具有潜在的预测价值。本文对大脑MRI多种影像标记在糖尿病患者认知功能改变中的发现及应用进行综述。 展开更多

关键词 糖尿病 结构磁共振成像 功能磁共振成像 认知功能

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失眠数字疗法中国专家共识 被引量：12

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作者 中国睡眠研究会 张斌 +7 位作者 艾思志 李馨 刘帅 刘响 马靓 谢小磊 张捷 周俊英 《中国全科医学》 北大核心 2024年第4期381-390,共10页

失眠症是最常见的睡眠障碍,不但引起个体的健康损害,而且可带来沉重的社会经济负担。传统的失眠治疗模式存在过程复杂、成本较高等弊端。随着信息技术的发展,更为便捷和低成本的失眠数字疗法(DTI)已经得到越来越多的运用。然而,目前国... 失眠症是最常见的睡眠障碍,不但引起个体的健康损害,而且可带来沉重的社会经济负担。传统的失眠治疗模式存在过程复杂、成本较高等弊端。随着信息技术的发展,更为便捷和低成本的失眠数字疗法(DTI)已经得到越来越多的运用。然而,目前国内外尚缺乏DTI的相关规范。为此,中国睡眠研究会组织国内睡眠医学和医学工程领域的专家,依据国内外研究进展,制订《失眠数字疗法中国专家共识》,针对DTI的定义、适应证、核心原理、研发设计、推广应用、教育培训、数据保护、伦理监管等进行阐述,以期为DTI提供全面而规范的参考和建议。 展开更多

关键词 数字疗法 失眠症 睡眠障碍 专家共识

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逆向云灰色关联相似日的EEMD-RL-GWO-LSTM区域风光功率短期预测 被引量：3

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作者 张宇华 时鑫洋 +2 位作者 颜楠楠 王育飞 薛花 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期144-152,共9页

针对现有方法在风光预测时气象因素考虑不全面且未考虑风光功率关联性的问题,提出一种风光功率短期预测方法。首先,以云模型表征风光出力不确定性,逆向云结合灰色关联度分析不同气象特征对输出功率的影响程度,并设立选取标准及综合评分... 针对现有方法在风光预测时气象因素考虑不全面且未考虑风光功率关联性的问题,提出一种风光功率短期预测方法。首先,以云模型表征风光出力不确定性,逆向云结合灰色关联度分析不同气象特征对输出功率的影响程度,并设立选取标准及综合评分指标;其次,采用集合经验模态分解(EEMD)将选取相似日的功率数据分解为子序列;最后,将子序列和气象数据作为基于折射学习策略(RL)的灰狼算法(GWO)优化的改进长短期记忆网络(LSTM)模型的预测输入进行训练,对待预测日的子序列分别预测,并叠加得到短期区域风光发电功率的预测。以中国西北某风光联合电场数据为例,对该模型进行验证,结果表明,相比于现有预测模型,该文所提方法考虑了天气因素,具有较高的预测精度,能够较好地为区域风光联合电场的功率预测提供参考。 展开更多

关键词 逆向云灰色关联相似日 集合经验模态分解 RL-GWO-LSTM神经网络 短期风光功率预测

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5.0T全身非对比增强MR血管成像初探

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作者 李豪 张先怡 +2 位作者 史张 蔡葳蕤 王鹤 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期694-698,共5页

非对比增强MR血管成像(NCE-MRA)具有无辐射、无需注射对比剂等优势,已广泛用于临床。利用超高场MR设备可有效提高NCE-MRA图像质量,但受限于线圈,7.0T设备目前仅用于检查脑血管。5.0T MR系统的问世使全身超高场NCE-MRA成为可能。本文初... 非对比增强MR血管成像(NCE-MRA)具有无辐射、无需注射对比剂等优势,已广泛用于临床。利用超高场MR设备可有效提高NCE-MRA图像质量,但受限于线圈,7.0T设备目前仅用于检查脑血管。5.0T MR系统的问世使全身超高场NCE-MRA成为可能。本文初步探索5.0T全身NCE-MRA用于人体的价值。 展开更多

关键词 磁共振成像 血管

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个人主义、集体主义对军队离退休干部自评健康的影响

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作者 魏存 沈春 《第二军医大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期917-920,共4页

目的探讨个人主义、集体主义文化取向对军队离退休干部自评健康的影响。方法采用欧洲五维健康量表(EQ-5D)中文版、个人主义与集体主义量表、纽芬兰纪念大学幸福度量表对上海、苏州等地军队干休所的112名离退休干部进行抽样调查。应用SPS... 目的探讨个人主义、集体主义文化取向对军队离退休干部自评健康的影响。方法采用欧洲五维健康量表(EQ-5D)中文版、个人主义与集体主义量表、纽芬兰纪念大学幸福度量表对上海、苏州等地军队干休所的112名离退休干部进行抽样调查。应用SPSS 22.0软件进行数据分析。结果发放问卷112份,回收有效问卷71份,有效回收率为63.39%。军队离退休干部(n=71)个人主义和集体主义取向得分低于大学生群体(n=403),差异有统计学意义(t=-4.81、-7.95,P均<0.01)。相关分析结果表明,性别、年龄、文化程度、婚姻状况、子女数目、居住情况与自评健康状况、主观幸福感、个人主义和集体主义间的相关性均无统计学意义(P均>0.05);主观幸福感、个人主义与自评健康状况之间呈正相关(r=0.44,P<0.01;r=0.29,P<0.05),集体主义与自评健康状况的相关性无统计学意义(r=0.19,P>0.05),个人主义和集体主义之间呈正相关(r=0.67,P<0.01)。分层回归分析结果表明,控制了主观幸福感的影响后,个人主义、集体主义的纳入提高了模型解释率(ΔR2=0.08,F=3.41,P<0.05);个人主义能够预测健康状况(β=0.34,P<0.05),集体主义则无法预测健康状况(β=-0.09,P=0.55)。结论个人主义文化取向是影响军队离退休干部健康状况的主要因素,而集体主义文化取向的影响不明显。 展开更多

关键词 个人主义 集体主义 文化取向 主观幸福感 自评健康

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基于迁移学习和空洞卷积的癫痫状态识别方法 被引量：7

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作者 沈雷 耿馨佚 王守岩 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期700-710,共11页

癫痫患者脑电信号的自动检测和发作诊断对临床治疗癫痫具有重要意义。针对训练数据有限及训练与测试数据分布不一致的难点,采用领域间联合知识迁移学习方法,实现小训练数据量下的癫痫状态识别。首先对脑电信号进行4层小波包分解,提取小... 癫痫患者脑电信号的自动检测和发作诊断对临床治疗癫痫具有重要意义。针对训练数据有限及训练与测试数据分布不一致的难点,采用领域间联合知识迁移学习方法,实现小训练数据量下的癫痫状态识别。首先对脑电信号进行4层小波包分解,提取小波包分解系数作为特征,通过边缘分布和联合分布迭代调整,完成源域和目标域特征之间的知识迁移,训练空洞卷积神经网络作为分类器,完成目标域癫痫状态识别。分别在波士顿儿童医院CHB-MIT脑电数据集(22例被试,共计790 h)和波恩大学癫痫脑电数据集(5组,每组100个片段,每段23.6s)上进行算法验证,实验结果表明,所提出的方法对复杂癫痫状态的平均识别准确度、敏感性、特异性在CHB-MIT数据集上达到96.8%、96.1%、96.4%;在波恩数据集上,平均识别准确率为96.9%,有效提高了癫痫状态识别综合性能,实现了癫痫发作稳定可靠检测。 展开更多

关键词 脑电信号 小波包变换 迁移学习 空洞卷积 癫痫识别

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磁共振非高斯弥散加权成像预测低级别胶质瘤IDH1基因突变初步结果 被引量：8

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作者 吴诗熳 邱天明 +8 位作者 杨鸣 张华 金腾 芮文婷 庞浩鹏 解骞 陈宏 姚振威 任彦 《中国医学计算机成像杂志》 CSCD 北大核心 2018年第5期410-416,共7页

目的:探讨磁共振非高斯弥散加权成像预测低级别胶质瘤异柠檬酸脱氢酶1(IDH1)突变状态的可能性方法:回顾性分析了44例病理证实的WHOⅡ级(低级别)胶质瘤,所有病例均执行了常规简单b值(0,1000s/mm2)和多b值弥散成像(22b值:0,10,20,30,50,10... 目的:探讨磁共振非高斯弥散加权成像预测低级别胶质瘤异柠檬酸脱氢酶1(IDH1)突变状态的可能性方法:回顾性分析了44例病理证实的WHOⅡ级(低级别)胶质瘤,所有病例均执行了常规简单b值(0,1000s/mm2)和多b值弥散成像(22b值:0,10,20,30,50,100,150,200,300,400,500,600,800,1000,1500,2000,2500,3000,3500,4000,4500和5000s/mm2)。根据IDH1突变状态分为IDH1+(n=30)组和IDH1-组(n=14),采用肿瘤T2FLAIR最大横断面方法计算肿瘤平均ADC,Dslow,DDC和α值,同时提取基于肿瘤容积的ADC,Dslow,DDC和α的78个影像组学特征值(包括19个First_order特征,27个GLCM特征,16个GLRLM特征和16个GLSZM特征),统计学分析采用Student’s t-test检验(正态分布)或者Mann–Whitney U-test检验(非正态分布),Shapiro-Wilk’s tests用于数据正态性检验。ROC分析用于评估IDH1基因突变预测效能,并计算曲线下面积AUC,P<0.05差异有统计学意义。结果:(1) IDH1突变组α和Dslow均较IDH1野生组明显增高,AUC值分别为0.721和0.751(P=0.008和0.019),ADC和DDC差异均无显著统计学意义(P均>0.05);(2)全肿瘤容积影像组学特征值分析显示,3个α组学特征值、7个Dslow组学特征值在IDH1突变组较野生组均明显增高,P<0.05,其中α特征值中90Percent诊断效能最高,AUC值为0.778(P=0.007);Dslow特征值GLCM_Difference_variance诊断效能最高,AUC值为0.772(P=0.016);ADC和DDC组学特征值在两组间差异均无统计学意义(P均>0.05)。结论:磁共振非高斯弥散成像与低级别胶质瘤IDH1突变状态密切相关,Dslow和α具有预测低级别胶质瘤IDH1突变状态的潜能,IDH1野生型低级别胶质瘤比突变型具有更不均质的水分子弥散微环境。 展开更多

关键词 非高斯弥散加权成像 双指数模型 拉伸指数模型 IDH1基因突变 低级别胶质瘤

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果蝇视网膜的仿真系统及其神经元朝向选择性

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作者 刘子钰 卓弋然 宋卓异 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期123-136,共14页

为更便捷高效地探究果蝇视网膜的神经计算机理,构建了果蝇复眼及视网膜的仿真系统。通过构建果蝇复眼光学结构与神经通路连接和视网膜神经元信息编码过程,模拟了光源到神经电信号的转化;通过统计学模型,优化了视网膜光电转化模型;通过... 为更便捷高效地探究果蝇视网膜的神经计算机理,构建了果蝇复眼及视网膜的仿真系统。通过构建果蝇复眼光学结构与神经通路连接和视网膜神经元信息编码过程,模拟了光源到神经电信号的转化;通过统计学模型,优化了视网膜光电转化模型;通过仿真系统,探究了果蝇视网膜输出端神经元朝向选择性的发生机理。实验表明,在仿真效果精度相当下,仿真速度较业内已有平台提升近40倍,并可仅用单台笔记本替换高性能GPU实现仿真。提出果蝇视网膜朝向选择性在视神经系统第二层神经元就已出现的可能。 展开更多

关键词 复眼 复眼光学系统 果蝇视网膜仿真系统 光感受器 朝向选择特性

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