目的:为解决CT与MRI图像版权侵权与恶意破坏问题,通过结合轮廓波变换与斑点检测技术,提出一种基于轮廓波变换自动选择感兴趣区域(ROI)的双水印算法.方法:该算法通过斑点检测与奇异值分解,选取医学图像轮廓波低频域与诊断最相关的位置作为ROI,在ROI生成零水印图像用于保护图像的完整性,并将ROI生成的零水印与版权水印共同嵌入图像的非感兴趣区域.结果:该双水印算法与其他双水印算法相比,载体医学图像遭受攻击后的不可见性有很大提升,结构相似度达到94%以上.结论:斑点检测轮廓波双水印算法对常规攻击与几何攻击具有较好的鲁棒性,且对于载体医学图像视觉质量有明显提升.

颜面部瘢痕会影响患者心理,随着生活水平提高,患者对美观要求也越来越高.对类圆型瘢痕直接切除缝合易造成周围器官移位变形,患者难以接受.传统分次切除方法是在病变区域中央沿长轴切除一梭形瘢痕,利用短轴方向上皮肤延展性拉伸增加正常皮肤,最终遗留下一直线瘢痕.为了缝合后皮肤平整没有猫耳畸形,要求设计梭形切除时,尖端夹角≤30°.为了达到这一要求,需要适度延长切口长度,从而导致最终瘢痕长度的延长.我们采用分次治疗能够兼顾瘢痕长度和控制猫耳,使最终瘢痕出现令人满意的效果.由此,我们对传统分次切除方法进行改进,对面部类圆形瘢痕联合几何分解线闭合改形[1-2]分次治疗,效果较好,报道如下.

针对基于迭代优化的传统2D-3D医学图像配准算法运行速度慢,难以达到实时配准的要求,本研究提出一种实时2D-3D配准方法.通过将空间刚体变换参数分解到两个平面上,将2D-3D配准简化为两个步骤,包含2D-2D近似刚体配准与单参数2D-3D刚体配准.同时利用深度卷积神经网络拟合患者X射线影像残差与其对应姿态差异间的非线性映射关系,从X-DRR图像对的残差回归出空间刚体变换参数.经由头颅CT数据训练后的网络,在0.04 s内完成了高精度的双X射线配准.本研究提出的配准方法满足了放疗过程中进行实时2D-3D配准工作的要求.

目的 为降低FDK图像中条形伪影对相位间运动变形场准确估计的影响,提出了基于鲁棒主成分分析(RPCA)的运动补偿重建算法.方法 基于RPCA的运动补偿重建算法在传统的MC-FDK算法基础上针对运动变形场的估计进行改进,首先运用RPCA将锥形束CT图像分解为低秩和稀疏分量,再使用基于霍恩&舒克光流法对低秩图像进行不同相位图像间运动变形场估计,以此来降低原始图像中条形伪影对相位间运动变形场准确估计的影响.实验通过MATLAB软件编程对飞利浦16层螺旋CT获得的4D-CT图像以瓦里安EDGE加速器扫描几何进行反投影得到仿真体模数据,并使用Elekta Synergy系统的CBCT以半扇模式获得肺癌肿瘤患者的真实CB投影数据来验证算法性能.结果 相比于传统的MC-FDK重建结果 组织边界更加清晰,运动伪影减少;仿真数据重建结果 显示本算法PSNR与SSIM较MC-FDK算法分别提高了25.4％与7.6％;与FDK算法相比分别提高了37.9％与17.6％.结论 该方法可以实现相位间运动变形场的准确估计,改善锥形束CT图像重建质量.

物种多样性格局同时受到多个因子和过程的综合作用.以往对水生植物多样性格局形成机制的研究主要集中在几何限制、水分能量状况或随机过程等少数因子方面.该研究通过野外调查,研究柴达木盆地水生植物沿经度和纬度梯度的分布格局,并验证了对物种多样性分布格局影响较大的水分-能量假说、栖息地异质性假说、空间自相关、物种-面积效应和中域效应这5种假说.主要结果表明柴达木盆地水生植物多样性沿经度和纬度梯度均呈现"∩"形单峰格局.回归分析显示中域效应和物种-面积效应显著影响柴达木盆地水生植物多样性格局,而水分-能量、栖息地异质性假说及空间自相关对该区域水生植物多样性格局影响较小.方差分解显示中域效应对柴达木盆地水生植物多样性经度和纬度格局的单独解释率分别为68.41％和66.91％,该结果表明柴达木盆地水生植物多样性格局主要受几何限制和扩散限制影响.结合以往研究结果,该研究进一步证实几何限制和随机效应可能是影响中国干旱区水生植物多样性分布格局的重要自然因素.

目的:基于mRNA/lncRNA表达谱,从转录后调控环节探索复苏合剂干预脓毒症相关性急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的作用机制.方法:将Wistar大鼠随机分为空白组、模型组、复苏合剂高剂量组(10.5g/kg)、复苏合剂中剂量组(7.875 g/kg),采用脂多糖制备脓毒症相关性ARDS模型;干预结束后,HE染色观察肺组织病理情况;高通量测序筛选mRNA/lncRNA表达谱,并通过超几何分布算法对lncRNA共表达的mRNA进行GO和KEGG富集分析.结果:复苏合剂高、中剂量组肺组织病理损伤评分较模型组显著下降(P＜0.05);差异表达基因取交集后发现,与空白组比较,模型组中有21个上调的lncRNA在复苏合剂中剂量组中被恢复下调,有11个下调的lncRNA在复苏合剂中剂量组中被恢复上调;Pearson相关性分析提示23个差异表达的lncRNA共有59个共表达mRNA,且二者之间呈强相关性(P＜0.05).GO功能分析涉及泛素依赖性蛋白分解代谢、蛋白转运、细胞内mRNA定位等生物过程;KEGG分析涉及核因子κB(NF-κB)信号通路、T细胞受体信号通路、细胞凋亡通路等信号转导过程.结论:复苏合剂可能通过泛素依赖性蛋白分解代谢、蛋白转运、细胞内mRNA定位等生物过程以及NF-κB信号通路、T细胞受体信号通路等信号转导途径,从转录后调控层面干预脓毒症相关性ARDS.