目的:探讨手术机器人辅助与立体定向框架下脑深部电刺激术(DBS)精准度的差异。方法:选取2018年6月至2022年10月于河南大学第一附属医院神经外科收治的符合DBS手术指征的20例患者作为研究对象，采用随机数字表法将患者分为机器人手术组和Leksell框架手术组，每组患者各10例，其中行双侧丘脑底核(STN)脑深部电刺激术18例，2例为苍白球内侧部(GPI)，共计植入电极40根，术后分别计算两组靶点在X轴、Y轴、Z轴的误差，运用3D欧几里得距离测算法计算出两组设计电极靶点与实际电极靶点空间内的直线距离以及偏差平均值。组间计量数据比较采用 t检验。 结果:机器人组的实际电极位置在X轴、Z轴上非常接近设计位置，差异无统计学意义( t＝－0.770、1.020， P>0.05)；机器人组的实际电极位置在Y轴较设计电极位置偏后，差异有统计学意义( t＝6.810， P<0.05)；Leksell框架组的实际电极位置在X轴较设计电极位置存在偏差，差异有统计学意义( t＝2.542， P<0.05)；Leksell框架组的实际电极位置在Y轴较设计电极位置存在偏差，差异有统计学意义( t＝2.851， P<0.05)；Leksell框架组的实际电极位置在Z轴较设计电极位置存在偏差，差异有统计学意义( t＝2.500， P<0.05)；机器人组平均靶点误差(1.34±0.53) mm，Leksell框架组平均靶点误差(1.89±1.44) mm，机器人组电极植入精准度较Leksell组高，差异有统计学意义( t＝1.629， P<0.05)。 结论:手术机器人辅助DBS手术较立体定向框架下DBS手术的精准度高。

目的:以某妇产科医院为例，研究单床效率评价模型及其应用，为医院床位管理提供参考和借鉴。方法:通过访谈确定样本病区和关键指标，根据医院信息系统中的患者资料构建两级数据库。采用K中心聚类法，将床位按其年均空置天数(x)、年均周转次数(y)及年人均CMI(z)进行归类。以 x， y， z为界限，构建三维8象限床位效率评价模型。通过比较组内均值点 A k( x k， y k， z k)较总体均值点 A0( x， y， z)的偏移情况分析单床效率特征。并通过将床号对应到所属诊疗组，逐一分析各诊疗组的床位效率情况。 结果:根据利用效率，36张床位分布于模型的4个不同象限中。50%(18/36)的床位得到了较好的利用，28%(10/36)的床位患者收治量尚有提升空间，19%(7/36)的床位资源浪费较明显。各诊疗组间的床位效率存在明显差异。结论:本研究的床位效率模型可以从病区总体及诊疗组两个层面对床位效率进行评价，实现对相关问题的深入挖掘。该模型主要适用于床位由固定诊疗组或医生负责的情况，并可通过调整和扩展，满足医院不同的战略需要。

目的 探索基于深度学习实现丘脑底核脑深部电刺激术(subthalamic nucleus deep brain stimulation,STN-DBS)自动化核团标注、手术靶点定位及电极植入路径规划.方法 来自北部战区总医院神经外科行双侧STN-DBS手术的155例患者的影像资料.首先,采用3D UX Net卷积神经网络基于MRI图像提取深度学习特征并完成丘脑底核(subthalamic nucleus,STN)及红核(red nuclei,RN)的分割;然后通过算法实现丘脑底核的自动化靶点定位;最后在规定的皮层入路点范围区域内生成不多于4根的电极植入路径.通过人工审查验证靶点及电极植入路径的临床可行性.结果 通过3D UX Net卷积神经网络算法进行核团分割,红核分割性能的Dice值为0.90.STN分割性能的Dice值为0.84.自动化生成STN靶点经人工审查验证可行的坐标与人工手术规划STN靶点坐标的欧几里得距离为(1.2±0.4)mm.25例测试集中自动化STN靶点定位及电极植入路径通过人工审查可行有20例(20/25),自动化靶点定位及电极路径与人工规划靶点及路径差异无统计学意义(P=0.059).结论 3D UX Net卷积神经网络可以较精确地分割STN及红核,通过自动化靶点定位及路径规划的STN-DBS手术计划临床可行且耗时短,可以为临床医生手术前规划提供参考.

流式细胞仪中多参数流式数据分群传统方法主要是利用专业软件采取人工设门方式,圈出目标细胞进行分析,分析过程较为复杂,专业性较强.基于此,本文提出了一种基于t分布邻域嵌入(t-SNE)算法对多参数流式数据进行分群处理.该算法将样本数据在高维空间中的欧几里德距离转化为条件概率来表征相似性,使数据降到低维空间.本文通过使用流式细胞仪处理染色后的人体外周血细胞,并将处理后的数据导出作为实验样本数据,对其利用t-SNE算法进行降维,并与核主成分分析(KPCA)降维算法对比,分别使用K均值(K-means)算法对降维得到的主成分数据进行分类.结果表明,t-SNE算法对呈非对称且有拖尾分布的细胞类群具有很好的分群效果,分群准确率可达92.55％,或可有助于多色多参数流式数据进行自动分析.

目的:通过对三维重建后的耳郭进行几何形态测量,分析耳郭形态的左右对称性及性别差异.方法:对78例辽宁汉族青年人(男性38人,女性40人)进行128排螺旋CT扫描;将CT数据导入VG Studio MAX3.0中进行三维重建并对标志点进行三维坐标测量;使用WinEDMA1.0.1对三维标志点进行对称性、性别差异分析,所得结果进行bootstrap非参数检验.结果:通过对男女耳郭形态进行欧几里德距离矩阵分析显示,男女耳郭形态左右对称性均不存在显著形态学差异;但耳郭形态存在性别差异,且男性耳郭整体轮廓大于女性.结论:辽宁汉族成人左右耳郭形态不存在显著差异,但男性耳郭总体轮廓大于女性,体现在形态耳宽、容貌耳宽、形态耳长、容貌耳长,在形态差异矩阵中线段比值均大于1.05.为颅面部形态的表型研究、法医的个体识别推断提供理论基础.

目的 为解决中药药性描述的抽象、模糊导致难以准确把握其本质特性的问题,提出一种基于多层前馈神经网络(BP 神经网络)的药向量训练(quantitative model of traditional Chinese medicine's properties based on BP neural network,QM-BP)模型,实现中药药性的量化表示.方法 首先对中药及其对应的功效进行整理,获得“中药-功效”样本对;其次,构建“中药-药向量-功效”3层结构的QM-BP模型,并利用中药的药性数据对模型进行初始化;最后,基于QM-BP模型使用“中药-功效”样本进行训练,得到BP药向量.结果 将《中药学》教材所涉及的474味中药及其528个功效基于QM-BP模型训练并结合临床分析,发现训练后得到的BP药向量比药性的初始量化值更能反映中药的属性特征.此外,由于BP药向量与词向量具有相似的性质,发现功效相似的药物对应的BP药向量在欧几里得距离中距离较近,而功效差异较大的中药药向量在欧几里得距离中距离较远.结论 利用BP神经网络构建药向量训练模型,在中药药性与功效具有关联性的基础上,对药性量化值进行修正,以期使药性量化值更精确.今后可优化QM-BP模型并开展药对、复方分析,以期探明中药药性及组方配伍中蕴藏的内在规律.

目的:建立一种基于三维形态学分析的赋权普氏分析(weighted Procrustes analysis,WPA)方法,实现对下颌偏斜患者面部解剖标志点不对称程度量化赋权的三维面部对称参考平面自动化构建.方法:临床收集下颌偏斜患者30例,基于本体-镜像关联法的普氏分析(Procrustes analysis,PA)算法和自主研发的WPA算法,分别构建每名患者三维面部模型的对称参考平面(实验组一和二),以专家定义的区域迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法(选取对称性良好的区域)构建的对称参考平面为"真值平面",作为参考组.以实验组与参考组的平面角度误差作为评价指标,分别比较两个实验组与参考组的差异,评价WPA算法构建对称参考平面的临床适用性.结果:30例下颌偏斜患者WPA算法构建的对称参考平面与真值平面的角度误差为1.53°±0.84°,PA算法构建的对称参考平面与真值平面的角度误差为2.06°±0.86°.对于下颌偏斜大于12 mm的患者,WPA算法比PA算法的平均平面角度误差小0.86°.结论:基于三维面部形态学分析的WPA算法对下颌偏斜面部不对称畸形患者构建三维面部对称参考平面的临床应用效果比传统PA算法有显著提高,初步达到了口腔临床专家级诊断策略的效果.

目的 耳穴疗法是中医的重要组成部分,而耳穴定位是治疗的前提.由于耳郭面积较小、耳穴众多导致自动寻穴困难,本文提出一种基于图像处理技术的耳郭穴区定位方法.方法 通过对来自于北京科技大学USTB人耳图像库和自行采集图像共30幅构建训练集,在最新耳穴国家标准GB/T13734-2008的基础上,选取包含耳郭边缘点、曲率极大值点、等分点等在内的65个特征点构建点分布模型(point distribution model,PDM),采用基于活动形状模型(active shape model,ASM)的图像处理方法,对待测人耳图像搜索匹配后,通过分别连接构成耳郭穴区的特征点,实现对人耳图像的穴区定位.最后通过计算定位后与人工标定的特征点之间的欧几里得距离,对定位的精度进行评估.结果 该方法能初步实现耳郭的穴区定位,欧几里得平均距离为6.246±0.429.结论 基于ASM的耳郭穴区定位方法能初步实现人耳图像的穴区定位,有利于耳穴疗法的穴区定位、耳穴自动化仪器的开发和中医耳穴示教等.

目的 基于紫外分光光度计能利用多波长透射光谱有效反应细菌的内部结构以及化学成分,对快速检测水体细菌,保护人类的生命健康具有重要意义.方法 利用S1(相关系数法)、S2(相似学原理)、S3(皮尔森相关系数)、S4(余弦相似度)、S5(欧几里得距离表示的相似度)、S6(曼哈顿距离表示的相似度)6种相似度算法以及max-min归一化数据预处理方法对芦荟微球菌(Micrococcus aloe)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、球形赖氨酸芽胞杆菌(Bacillus lysine globulus)、苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)、水莱茵默菌(Rheinheimera aquimaris)等5种细菌的数据进行研究;并利用S2、S5、S63种相似度较好的计算方法研究了随机样本与它相应的模板的识别率.结果 S2、S5、S6、拥有2种最大值指向、3种最大值指向5种方法对5种细菌的总体识别率分别为90％、100％、90％、92％和100％.结论 本文微生物的检测方法具有一定的可靠性.

目的 通过对颅面部CT三维重建后的头面部指数进行测量计算,分析辽宁汉族成年人的简化面部表型特征及男女性别差异.方法 随机选择100名辽宁省汉族成年人(其中男:40人,女:60人),通过对其CT数据进行三维重建,在VG Studio3.2MAX软件中进行坐标点的几何形态学测量,用欧式距离矩阵分析法(euclidean distance matrix analysis,ED-MA)得出相应头面部指数,分析面部表型并比较男女头面部指数的差异性.结果 本研究通过对男女头面部指数进行欧式距离矩阵分析显示,辽宁成人汉族无论男女均以超狭面型为主,鼻指数大多表现为以狭鼻型男性的整体头面部指数大于女性(P<0.05),在FM矩阵中线段比值均大于1.05.结论 辽宁汉族成年人具有超狭面型、狭鼻型或中鼻型,且有男性面部总体轮廓大于女性的特点.为人体解剖学颅面部形态的研究、法医的个体识别推断提供基础数据和理论研究.