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基于U-net上气道流体力学分析研究 被引量:1
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作者 齐琪 苏英峰 王晶 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期422-422,共1页
目的本研究针对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)相关的上气道流体力学难题,提出了一种创新的基于U-net的深度学习方法。本研究通过深度学习技术,旨在实现更高效、准确的上气道流体力学分析,以克服传统计算流体力学方法和传统机... 目的本研究针对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)相关的上气道流体力学难题,提出了一种创新的基于U-net的深度学习方法。本研究通过深度学习技术,旨在实现更高效、准确的上气道流体力学分析,以克服传统计算流体力学方法和传统机器学习在处理此类问题时的局限性。方法首先,通过精细的图像处理技术,将流场数据转换为适用于深度学习的格式。进而,设计出一种改进的嵌入注意力模块的U-net网络架构,使得模型能够更精准地捕捉上气道流体力学中的关键信息。此网络架构融合了编码器和解码器的功能,前者专注于提取流体力学特征,后者则负责重构流体力学的详细特征。同时,基于流体动力学的控制方程,设计了一种物理约束的损失函数,以确保模型预测结果的物理合理性。结果通过严格的实验验证,本研究证实了所提出的基于U-net的方法在上气道流体力学分析中的有效性,不仅在准确性上有所提升,还更大幅提高了分析效率。结论本研究通过深度学习技术,为OSAHS相关的上气道流体力学分析提供了一种新颖且高效的解决方案。这一成果对于深入研究上气道的流体力学特性,以及对OSAHS患者的上气道结构和功能状态进行精确评估,具有显著的价值。 展开更多
关键词 上气道 深度学习 机器学习 损失函数 流体力学特性 功能状态 网络架构 流体动力学
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基于3D核磁改良序列的斜视儿童眼球及眼外肌系统有限元模型建立
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作者 王一如 曹裕海 +5 位作者 孙秀珍 于申 张岚 高铭君 张思琦 赵琪 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期119-119,共1页
目的有限元数值模型建立受实际结构几何形状的复杂性所限制,眼球及眼外肌系统的结构复杂,在简化为数学模型时常常存在误差。为建立更贴近临床实际情况,更符合实际解剖结构的有限元模型,尝试应用3DMRI序列来获得更精准的扫描数据。方法... 目的有限元数值模型建立受实际结构几何形状的复杂性所限制,眼球及眼外肌系统的结构复杂,在简化为数学模型时常常存在误差。为建立更贴近临床实际情况,更符合实际解剖结构的有限元模型,尝试应用3DMRI序列来获得更精准的扫描数据。方法采用西门子3D MRI对2名共同性外斜视患儿的眼部进行扫描,常规3D核磁序列为T1加权不压脂,而对其中1名儿童的核磁序列进行改良,改良后序列选择T1加权不压脂薄扫(厚度0.5 mm),后续获得的DICM文件经同样软件处理,分别获得眼球及眼外肌组织的数值模型。结果3DMRI序列能够提供高分辨率的三维图像数据;采用自旋回波序列(Spin Echo Sequence)可以提供更良好的软组织对比;改良后的3D序列可以更好的显示眼外肌、眼球及其他结构的关系;同时经过序列的优化改良,将检查时间缩短到10 min。结论3DMRI扫描可以通过优化核磁序列及扫描技术提升图像精度,患儿眼上斜肌和下斜肌在3DMRI中的显影更为精准。应用3DMRI序列扫描所建立的眼球及眼外肌数值模型,与临床实际情况更加相符。对于年龄较小的斜视患儿,应用3DMRI改良序列扫描可以缩短检查时间,减少因患儿配合差引起的误差,构建更加精细的眼球及眼外肌数值模型。 展开更多
关键词 自旋回波序列 临床实际情况 下斜肌 MRI扫描 共同性外斜视 软组织对比 眼外肌 序列扫描
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RB-E2F信号通路与乳腺癌及其治疗 被引量:3
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作者 包美荣 王海波 顾金萍 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期572-578,共7页
视网膜母细胞瘤基因(retinoblastoma gene,RB1)突变或调节CDK-RB-E2F通路其他成分的突变存在于几乎所有人类恶性肿瘤中。因此,通过抑制细胞周期蛋白激酶(CDK)来实现对细胞周期的调控,在肿瘤治疗中越来越显示出其优势。目前,CDK4/6抑制... 视网膜母细胞瘤基因(retinoblastoma gene,RB1)突变或调节CDK-RB-E2F通路其他成分的突变存在于几乎所有人类恶性肿瘤中。因此,通过抑制细胞周期蛋白激酶(CDK)来实现对细胞周期的调控,在肿瘤治疗中越来越显示出其优势。目前,CDK4/6抑制剂帕博西尼(palbociclib)联合芳香酶抑制剂,治疗ER-阳性乳腺癌是很有效的临床应用。研究显示,CDK-RB-E2F信号通路,对控制乳腺细胞增殖发挥关键作用。近期的研究结果,揭示了该通路在肿瘤发展、血管生成及转移中的作用。并且,E2Fs是不依赖于其他临床参数的乳腺癌预后指标。本综述总结了乳腺癌中RBE2F通路的最新研究进展,并且讨论应用高通量基因组学研究,筛选获得乳腺癌中CDK4/6抑制剂重要的作用靶点,旨在发展更有效的联合治疗手段。 展开更多
关键词 CDK-RB-E2F通路 细胞周期蛋白激酶抑制剂 乳腺癌
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有限元生物力学分析对眶颧颌骨折不同内固定方式稳定性的评价 被引量:4
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作者 李岩 吴鹏森 +5 位作者 马越 唐美婷 曾薛颖 唐媛媛 于申 卢苇 《中华实验眼科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期916-922,共7页
目的通过有限元生物力学分析方法评价眶颧颌骨折不同内固定方式的稳定性,为选择最佳内固定方式提供新的研究方法和客观的量化依据。方法选择2016年10月于大连医科大学附属第二医院确诊为眶颧颌骨折(Zingg B型)的患者1例,术中固定颧额缝... 目的通过有限元生物力学分析方法评价眶颧颌骨折不同内固定方式的稳定性,为选择最佳内固定方式提供新的研究方法和客观的量化依据。方法选择2016年10月于大连医科大学附属第二医院确诊为眶颧颌骨折(Zingg B型)的患者1例,术中固定颧额缝、眶下缘,术后功能恢复良好,无张口受限、咬合功能正常、无复视、无内固定植入物移位、面部外观对称。收集术前眼眶CT图像,利用Mimics、Geomagic、Solidworks、Abaqus软件对健侧镜像处理模拟构建正常的颅面部骨骼有限元模型(FEM/intact)并进行验证,在此基础上根据骨折位置进行分割、装配,结合临床手术固定位点构建骨折内固定模型,分别为固定颧额缝有限元模型(FEM/ZFS)、固定眶下缘有限元模型(FEM/IOR)、固定颧额缝及眶下缘有限元模型(FEM/ZFS+IOR)和固定颧额缝、眶下缘及颧上颌缝有限元模型(FEM/ZFS+IOR+ZMS)。对不同内固定模型加载咬肌牵拉力,分析材料与骨折段的应力及位移、计算颧骨的旋转角度。并根据患者实际的手术情况建立术后模型(FEM/Post),与术前模拟的FEM/ZFS+IOR分析结果进行对比。结果建立的FEM/intact外观逼真,几何相似性好,模型通过准确性验证。FEM/ZFS+IOR与FEM/ZFS+IOR+ZMS内固定钛板的最大应力分别为396 MPa和426 MPa,均低于其屈服强度483 MPa,骨折线最大位移分别为0.10 mm和0.06 mm,均≤0.1 mm,颧骨旋转角度均<2°;FEM/ZFS与FEM/IOR内固定钛板的最大应力分别为730 MPa和501 MPa,均高于其屈服强度,骨折线最大位移分别为0.27 mm和0.15 mm,均>0.1 mm,颧骨旋转角度均<2°。FEM/Post应力及位移情况与FEM/ZFS+IOR分析结果一致。结论有限元生物力学分析方法可以在术前对眶颧颌骨折不同内固定方式的稳定性进行数字化分析评价从而选择出最佳固定方式,为眶颧颌骨折的精准治疗提供新的研究方法和客观的量化依据。 展开更多
关键词 颧骨骨折 眶骨折 骨折内固定 生物力学 有限元分析
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膀胱出口梗阻相关性收缩应力通过激活肿瘤相关巨噬细胞参与膀胱癌复发的分子机制研究
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作者 范博 刘志宇 +1 位作者 宋希双 孙秀珍 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期112-112,共1页
膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤,在尿液排出过程中,当膀胱内压升至60-75厘米水柱时,逼尿肌受到膨胀刺激,发生阵发性收缩,当膀胱出口出现梗阻时,膀胱各层肌肉及逼尿肌需要产生更强的收缩性应力来增加膀胱内压,促进尿液排空。本文研究... 膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤,在尿液排出过程中,当膀胱内压升至60-75厘米水柱时,逼尿肌受到膨胀刺激,发生阵发性收缩,当膀胱出口出现梗阻时,膀胱各层肌肉及逼尿肌需要产生更强的收缩性应力来增加膀胱内压,促进尿液排空。本文研究发现:(1)膀胱出口梗阻对于膀胱癌患者特征及预后行为存在影响:梗阻型膀胱癌恶性程度高、预后差、生存率低;(2)利用Mimics 17.0三维重建出膀胱前列腺模型,应用物理场仿真软件Comsol对于泌尿系统中层流单项流建模。 展开更多
关键词 膀胱出口梗阻 膀胱内压 逼尿肌 恶性程度 应用物理 收缩应力 MIMICS 泌尿系统
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