磁共振示踪法定量计算药物在脑细胞外间隙分布参数 被引量：2

1

作者 和清源 贺东奇 +11 位作者 韩鸿宾 袁兰 杨笑红 彭云 喀蔚波 张昊 张海龙 李柯伽 许锋 田金 刘晓华 薛晓琦 《北京大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期469-473,共5页

目的:采用磁共振示踪法模拟药物在脑细胞外间隙中的扩散、分布与清除过程,将获得的数据建立数学模型,对其分布相关参数进行拟合求解。方法:将示踪剂钆喷酸葡胺(gadolinium-diethylene triamine pentaaceticacidm,Gd-DTPA)作为外源药物... 目的:采用磁共振示踪法模拟药物在脑细胞外间隙中的扩散、分布与清除过程,将获得的数据建立数学模型,对其分布相关参数进行拟合求解。方法:将示踪剂钆喷酸葡胺(gadolinium-diethylene triamine pentaaceticacidm,Gd-DTPA)作为外源药物注入大鼠脑细胞外间隙内,采用磁共振示踪法动态监测示踪剂在大鼠脑内的扩散、分布与清除,采用获得数据对药物在脑细胞外间隙中的各向同性分布建立包括扩散、清除及自分泌过程的生物数学模型,用Laplace变换法得到问题的解,并对实验观测数据进行数值微分处理后,在球坐标系中用线性回归的方法,给出包括药物在脑细胞外间隙中的扩散系数、清除率等参数估计方法。结果:将该方法用于动物实验数据,求得了实验动物的扩散系数D为(2.73±0.364)×10-4mm2/s,清除速率常数k为(1.40±0.206)×10-5/s。结论:本方法可较准确地反映药物在脑细胞外间隙中各向同性分布的规律,并可作为进一步解决药物在脑细胞外间隙中各向异性分布问题的基础。 展开更多

关键词 脑 细胞外隙 磁共振成像 模型 理论 代谢清除率

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磁示踪法在脑纹状体及黑质细胞间隙成像中的应用 被引量：1

2

作者 董艳超 石春彦 +2 位作者 吕德勇 刘兰祥 韩鸿宾 《中国医学影像学杂志》 CSCD 北大核心 2016年第6期401-406,共6页

目的探讨脑深部区域纹状体及黑质的脑细胞间隙(ECS)的形态结构与生理特征,检测磁示踪法探测脑深部结构的准确性,发展新型脑深部结构成像技术。材料与方法 20只雄性SD大鼠随机分为纹状体、黑质两组,每组10只,分别在2个脑区ECS内注入示踪... 目的探讨脑深部区域纹状体及黑质的脑细胞间隙(ECS)的形态结构与生理特征,检测磁示踪法探测脑深部结构的准确性,发展新型脑深部结构成像技术。材料与方法 20只雄性SD大鼠随机分为纹状体、黑质两组,每组10只,分别在2个脑区ECS内注入示踪剂钆喷酸葡胺,应用MRI仪探测示踪剂扩散过程图像,利用自主研发的软件计算有效扩散系数(D*)、清除率(k')、示踪剂最大扩散范围(Vd-max%)及半衰期(t*1/2)等ECS扩散参数。结果纹状体区D为(3.23±0.60)×10^(-4) mm2/s,高于黑质区的(2.24±0.54)×10^(-4) mm2/s,差异有统计学意义(t=3.842,P<0.05);两组k'值分别为(0.69±0.93)×10^(-4)/s、(0.82±0.20)×10^(-4)/s,差异无统计学意义(t=-1.823,P>0.05);纹状体区Vd-max%值及t_(1/2)分别为(8.91±0.66)%、(84.57±2.62)min,均较黑质区的(3.49±0.32)%、(70.95±2.08)min大,差异有统计学意义(t=7.390、4.069,P<0.05)。结论应用新型磁示踪法可以在全脑尺度动态显示细胞间隙内组织液的运动、分布与清除过程,并对脑深部组织的细胞间隙进行成像与定量分析。 展开更多

关键词 纹状体 细胞外隙 磁共振成像 图像处理 计算机辅助 造影剂 模型 动物 大鼠 Sprague-Dawley

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弥散张量成像联合虚拟现实三维重建在功能区胶质瘤手术中的应用 被引量：4

3

作者 陈素华 杨军 +9 位作者 韩鸿宾 崔德华 孙建军 马长城 和清源 林国中 韩芸峰 吴超 马凯明 张一博 《北京大学学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期530-535,共6页

目的:探讨弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)联合Dextroscope虚拟现实技术(virtual reality,VR)在功能区胶质瘤患者手术的作用。方法:回顾性纳入2015年1月至2019年1月北京大学第三医院经手术治疗的35例累及语言区及运动区的... 目的:探讨弥散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)联合Dextroscope虚拟现实技术(virtual reality,VR)在功能区胶质瘤患者手术的作用。方法:回顾性纳入2015年1月至2019年1月北京大学第三医院经手术治疗的35例累及语言区及运动区的胶质瘤患者,术前将患者的磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)、DTI、磁共振动脉成像(magnetic resonance arteriography,MRA)等数据输入Dextroscope虚拟现实系统中进行影像融合,重建神经纤维束、肿瘤、血管等重要结构,模拟操作并设计个体化手术方案,从而指导手术治疗,术后1周、1个月及3个月评估神经功能。结果:通过进行肿瘤及周围神经纤维束、血管、脑组织等结构的三维虚拟现实影像重建,可清晰判断纤维束位移与破坏,显示肿瘤与重要纤维束、动脉、静脉等的解剖关系。所有患者均成功完成虚拟现实的手术模拟与手术设计,所得三维影像与术中所见基本吻合。35例患者中,累及运动区10例,累及语言区14例,同时累及语言区和运动区11例,肿瘤影像学全部切除30例(85.7%),次全部切除5例(14.3%),术后神经功能改善34例(97.1%),1例较术前无改善(2.9%)。13例术前无神经功能缺失患者,术后出现一过性神经功能缺失,术后10 d左右恢复;22例术前存在神经功能缺失患者,其中12例患者术后1周评估时神经功能改善,9例患者术后1个月随访改善,1例运动区复发胶质母细胞瘤患者术后肢体活动障碍加重,术后2个月肿瘤再次复发因脑疝死亡。结论:应用Dextroscope虚拟现实系统三维重建肿瘤及周围神经纤维束、血管,通过解剖研究以及手术模拟,有助于个体化设计最佳手术方案,提高手术疗效。 展开更多

关键词 胶质瘤 功能区 弥散张量成像 虚拟现实 三维重建

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脑组织通道磁示踪成像分析仪的设计与应用

4

作者 王卉 周洁 +14 位作者 成雨萌 王缪天 刘会坡 操江峰 习科 张弘 李楠 牛田野 谢肇恒 张研 薛言学 吕鹏宇 卢嘉宾 徐萌 韩鸿宾 《磁共振成像》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期109-115,124,共8页

目的基于经典扩散方程建模求解,设计并研制脑组织通道磁示踪成像分析仪。材料与方法建立信号源导入系统,设计多频段射频激发与信号采集单元,开发图像处理、建模计算与可视化模块,集成脑组织通道磁示踪成像分析仪。将12只成年雄性斯普拉... 目的基于经典扩散方程建模求解,设计并研制脑组织通道磁示踪成像分析仪。材料与方法建立信号源导入系统,设计多频段射频激发与信号采集单元,开发图像处理、建模计算与可视化模块,集成脑组织通道磁示踪成像分析仪。将12只成年雄性斯普拉-道来氏大鼠随机平均分成两组,分别应用传统磁示踪法技术方案(n=6)与本研究系统方案(n=6)进行探测,计算并比较扩散系数和容积占比等参数,对组织液(interstitial fluid,ISF)引流过程进行可视化。结果该仪器可同步提供鼠脑细胞外间隙(extracellular space,ECS)结构参数及其内分子扩散情况,实现ISF引流途径的全脑示踪。相对于传统技术方案组,本研究系统组扩散系数和容积占比均下降(P均<0.01),且两个测量结果的标准差均减小。结论脑组织通道磁示踪成像分析仪的研发将ECS探测过程标准化、自动化,使得探测结果更加稳定、更趋向于真实水平,为后续兼容电阻抗、化学等多种信息的ECS探测仪器的研发奠定了基础。 展开更多

关键词 脑细胞外间隙 磁示踪 组织间液 系统设计 磁共振成像

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胸部X线片人工智能联邦学习系统用于病原学诊断儿童社区获得性肺炎 被引量：4

5

作者 魏子伊 汤奕 +6 位作者 滕泽 李宏锋 彭芸 操江峰 高天姿 张恒 韩鸿宾 《中国介入影像与治疗学》 北大核心 2024年第6期368-373,共6页

目的观察基于胸部X线片建立的人工智能联邦学习系统用于病原学诊断儿童社区获得性肺炎(CAP)的价值。方法回顾性选取2所医院共900例CAP患儿,包括细菌性、病毒性及支原体CAP各300例,对每例选取1幅胸部正位片。收集公开数据集GWCMCx中的585... 目的观察基于胸部X线片建立的人工智能联邦学习系统用于病原学诊断儿童社区获得性肺炎(CAP)的价值。方法回顾性选取2所医院共900例CAP患儿,包括细菌性、病毒性及支原体CAP各300例,对每例选取1幅胸部正位片。收集公开数据集GWCMCx中的5856幅儿童胸部正位片,分别来自4273例CAP患儿和1583例胸部无明显异常患儿。按8∶2比例将全部6756幅胸片分为训练集(n=5359)与验证集(n=1397)。建立基于注意力机制的病原学诊断儿童CAP模型,设计二分类及三分类诊断算法并进行联邦部署训练;与DenseNet模型对比,观察所获学习系统用于病原学诊断儿童CAP的效能。结果人工智能联邦学习系统模型针对全部数据诊断CAP的准确率为97.00%,曲线下面积(AUC)为0.990。基于来自医院的数据,本系统根据单一影像学数据及临床-影像学数据实现病原学诊断儿童CAP的AUC分别为0.858及0.836,均高于DenseNet模型的0.740(P均<0.05)。结论基于胸部X线片的人工智能联邦学习系统可用于病原学诊断儿童CAP。 展开更多

关键词 肺炎 儿童 X线 人工智能

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不同屈曲位颈椎MRI检查对平山病特异性征象的影响 被引量：4

6

作者 高亚娟 孙万里 +1 位作者 王伟 袁兰 《磁共振成像》 CAS CSCD 2017年第1期38-41,共4页

目的比较颈椎屈曲不同角度平山病患者的MRI表现,探讨颈椎屈曲角度的调节对平山病的MRI诊断价值。材料与方法 19例临床确诊为平山病的患者,使用自行研发的辅助诊断设备行不同屈曲位颈椎MRI检查,屈曲角度包括:0°(中立位)、25°、... 目的比较颈椎屈曲不同角度平山病患者的MRI表现,探讨颈椎屈曲角度的调节对平山病的MRI诊断价值。材料与方法 19例临床确诊为平山病的患者,使用自行研发的辅助诊断设备行不同屈曲位颈椎MRI检查,屈曲角度包括:0°(中立位)、25°、30°、35°、40°,观察不同屈曲位MRI三个典型征象显示情况:脊髓萎缩、背侧硬脊膜前移、硬膜外间隙增宽。测量不同屈曲角度硬膜外间隙最大矢状径(d)及同层面椎管矢状径(D),并计算d/D。结果平山病患者MRI特异性征象在屈曲角度25°及以上与屈曲0°存在差异(P=0.00),d/D平均值随屈曲角度增加在一定范围内增加,35°时最大。结论屈曲位MRI检查可以影响颈椎背侧硬脊膜前移、脊髓萎缩、硬膜外间隙增宽等征象。 展开更多

关键词 平山病 磁共振成像 颈椎屈曲度

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基于脑局部给药的药物分布与清除大鼠模型的建立 被引量：1

7

作者 左龙 雷易鸣 +4 位作者 闫军浩 刘会坡 袁兰 蒲小平 韩鸿宾 《中国微创外科杂志》 CSCD 北大核心 2015年第4期360-365,共6页

目的应用磁共振分子探针示踪技术,研究大鼠深部脑组织间隙(interstitial space,ISS)内物质转运与脑组织液引流的规律。结合多孔介质经典扩散方程,建立大鼠脑局部给药的药物分布与清除动力学模型。方法 24只SD大鼠随机分为尾状核、丘脑... 目的应用磁共振分子探针示踪技术,研究大鼠深部脑组织间隙(interstitial space,ISS)内物质转运与脑组织液引流的规律。结合多孔介质经典扩散方程,建立大鼠脑局部给药的药物分布与清除动力学模型。方法 24只SD大鼠随机分为尾状核、丘脑、中脑黑质3组(n=8)。将细胞外示踪剂惰性分子探针钆喷酸葡胺(gadolinium-diethylenetriaminepentaacetic acid,Gd-DTPA)2μl分别导入三个脑区细胞外间隙,利用磁共振成像(MRI)动态采集探针在大鼠脑ISS内的分布与清除过程。通过图像后处理获取ISS内示踪分子在大鼠全脑分布的最大分布容积比(Vdmax%)及半衰期(t1/2)。应用经典扩散方程,测量ISS有效扩散系数(D*)、清除率(k’)与局部迂曲度(λ)。结合上述结果及经典扩散方程,建立大鼠脑组织间隙内药代动力模型。结果示踪分子在大鼠不同脑区ISS内的转运分布区域、清除速率各不相同。尾状核Vdmax%和t1/2大于丘脑和黑质(P=0.000)。黑质区D*小于尾状核、丘脑(P=0.021),黑质ISS内迂曲度最大(P=0.280)。丘脑局部k’大于尾状核和黑质区域(P=0.000)。结论钆喷酸葡胺(Gd-DTPA)在大鼠深部脑组织内分布呈分区特征,各分区内药物的分布与清除速率各不相同。脑局部给药需考虑脑内ISS的解剖分区以及各个脑分区的物质转运与脑组织液流动参数特征。 展开更多

关键词 组织间液 细胞外间隙 示踪剂 扩散

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经脑间质微穿刺注射胞磷胆碱治疗脑缺血的有效剂量范围研究 被引量：1

8

作者 陈翯 韩鸿宾 +4 位作者 傅瑜 马长城 彭芸 岳云龙 张学梅 《中国微创外科杂志》 CSCD 2012年第9期845-847,共3页

目的探讨胞磷胆碱(cytidine 5’-diphosphocholine,CDPC)经脑间质途径预防性治疗脑缺血的有效剂量范围。方法实验对象为56只成年雄性SD大鼠,随机分为7组,分别为对照组(尾状核中心注射生理盐水5μl),腹腔组(腹腔注射CDPC 2 g/kg),实验组1... 目的探讨胞磷胆碱(cytidine 5’-diphosphocholine,CDPC)经脑间质途径预防性治疗脑缺血的有效剂量范围。方法实验对象为56只成年雄性SD大鼠,随机分为7组,分别为对照组(尾状核中心注射生理盐水5μl),腹腔组(腹腔注射CDPC 2 g/kg),实验组1～5(尾状核中心注射CDPC 5μl,浓度分别为25、40、50、60和75 mmol/L)。按上述分组预防性给药2h后,采用永久性大脑中动脉栓塞(permanent middle cerebral artery occlusion,pMCAO)模型模拟脑缺血过程,并应用梗死体积比的测量比较各组间的治疗效果差异。结果应用简单扩散给药(simple diffusion delivery,SDD)方式脑内直接微量注射CDPC的最佳有效保护浓度为50 mmol/L(实验组3,梗死体积比为4.1%±2.0%),实验组2与实验组4的梗死体积比分别为8.1%±4.1%和8.7%±2.4%,以上3组与对照组27.7%±10.5%相比均有统计学差异(P均=0.000)。结论经尾状核预防性微创给药治疗脑缺血的有效浓度范围为40～60 mmol/L。 展开更多

关键词 微创治疗 间质给药 神经保护 脑缺血

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2012年北美放射学年会儿科影像学进展 被引量：1

9

作者 彭芸 胡迪 《磁共振成像》 CAS CSCD 2013年第3期178-184,共7页

从儿童及胎儿神经、儿童胸部、儿童心血管、儿童腹部、儿童骨骼肌肉、儿童剂量、儿童虐待、儿童介入治疗及其他、儿童影像学展望9个方面对北美放射学年会(RSNA)2012年会上发表的儿童影像学研究文章进行综述。

关键词 儿童 磁共振成像

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大鼠生后发育过程中脑细胞外间隙的解剖及生理特性的变化 被引量：2

10

作者 杨双风 韩鸿宾 彭芸 《中国比较医学杂志》 北大核心 2015年第3期73-79,共7页

大鼠脑发育是一个复杂的过程,胎儿期及生后的脑发育过程经历了组织学、细胞学和分子学的显著变化。大鼠脑的基本结构在胚胎期已形成,而不同部位之间的联系和脑功能的完善却在出生后发展,其间的许多变异是许多神经系统疾病的基础,因此生... 大鼠脑发育是一个复杂的过程,胎儿期及生后的脑发育过程经历了组织学、细胞学和分子学的显著变化。大鼠脑的基本结构在胚胎期已形成,而不同部位之间的联系和脑功能的完善却在出生后发展,其间的许多变异是许多神经系统疾病的基础,因此生后脑发育过程仍然十分关键。尽管脑细胞微环境的概念已于150多年前被提出,但是对于在生后发育过程中发生显著变化的脑细胞外间隙的研究仍未获得显著进展。本文通过综述大鼠生后发育过程中脑细胞外间隙的解剖及生理特性的变化规律特点,阐述脑细胞外间隙在个体发育中的重要作用,有望为儿科发育相关的神经系统疾病的发生机制及有效治疗途径的探索提供相关依据。 展开更多

关键词 细胞外间隙 迂曲度 细胞外基质 脑发育 扩散

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人工视觉辅助系统:现状与展望 被引量：5

11

作者 林衍旎 葛松 +3 位作者 杨娜娜徐 晶晶 韩鸿宾 许胜勇 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1316-1336,共21页

通过视觉获取图像信息是人类学习和生活的重要功能,失明则会显著降低其生活质量.因视网膜色素变性、青光眼和黄斑变性等疾病而造成后天失明者,以及由意外事故、战争等造成眼部创伤者,有可能通过人工视觉辅助系统的帮助恢复部分视觉,或... 通过视觉获取图像信息是人类学习和生活的重要功能,失明则会显著降低其生活质量.因视网膜色素变性、青光眼和黄斑变性等疾病而造成后天失明者,以及由意外事故、战争等造成眼部创伤者,有可能通过人工视觉辅助系统的帮助恢复部分视觉,或者完成复杂的生活任务.一些盲症患者视觉通路的神经传导剩余部分依然有功能,因此可以借助电极阵列刺激视神经向大脑传递视觉信息,也可在大脑视觉皮层贴敷电极阵列的方法输入视觉信息.此外,还能借助体外装置,如通过人工智能将视觉转换成语音指令、触觉阵列编码等,帮助盲症患者获得环境信息.本文综述各类人工视觉辅助系统的现状,展望其发展趋势,并提出了新的植入器件与随身体外装置的新设想. 展开更多

关键词 人工视觉辅助系统 视网膜假体 视皮质假体 体外辅助系统

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