北京市自然科学基金(4122018)
- 作品数：9 被引量：40H指数：3
- 相关作者：李海云景斌刘迪于红玉黄菊英更多>>
- 相关机构：首都医科大学首都医科大学宣武医院更多>>
- 发文基金：北京市自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：医药卫生自动化与计算机技术文化科学电气工程更多>>
- 基于VBM-DARTEL的轻度认知障碍患者大脑灰质萎缩的5年纵向特征研究被引量：3
- 2016年
- 目的研究轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)患者相比于正常人(normal control,NC)大脑灰质萎缩特征随时间变化的纵向特征,探索正常人、稳定型MCI(stable MCI,SMCI)和进展型MCI(progressive MCI,PMCI)患者的大脑灰质萎缩的规律及组间差异,从而为阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)临床诊断和治疗的评估提供相关的影像学参数依据。方法首先,采用VBMDARTEL方法对从ADNI(Alzheimer disease neuroimaging initiative)数据库中获取的NC、SMCI和PMCI 5年跟踪磁共振T1加权影像数据进行纵向分析处理。然后,对处理后的NC、SMCI和PMCI三组纵向跟踪数据,分别采用组内方差分析和相对首次扫描(baseline,BL)时间点数据的配对t检验,探索每组患者不同纵向跟踪时间点的大脑结构变化特征。结果得到NC、SMCI和PMCI组内大脑灰质萎缩随时间变化的结果,结果显示3组数据均出现大脑灰质的萎缩,并且萎缩区域逐步扩大,其中PMCI患者的灰质萎缩速度最快,SMCI患者次之。萎缩区域主要出现在颞叶、海马、枕叶、扣带回等。结论 MCI患者大脑灰质萎缩随时间变化特征较为明显。相对于较低转化率的SMCI,具有较高概率转化为AD患者的PMCI患者在大脑灰质的特定区域存在较明显的萎缩,从而可依据这些区域的萎缩情况进行PMCI的判别,有助于早期AD的临床诊断、干预和治疗。
- 赵静卓芝政李海云
- 关键词：轻度认知障碍
- 颈椎上段C13损伤机制的生物力学特征仿真计算方法研究被引量：4
- 2013年
- 目的建立人体C1~3运动节段有限元模型,对C1~3运动节段进行生物力学有限元测试,模拟在牵张、压缩、过伸和过屈暴力时C1~3运动节段生物力学特征。方法采集健康成人C1~3运动节段CT影像学资料,Mimics 10.01医学图像处理软件和Geomagic 10.0逆向工程软件分别建立C1~3运动节段椎骨和椎间盘,Ansys软件附加颈椎相关材料属性,建立C1~3运动节段有限元模型,模拟C1~3在牵张、压缩、过伸和过屈暴力时的生物力学特性。结果在纵向牵张载荷作用下,寰椎前弓、寰枢关节及C3椎板棘突部分所受应力较为集中;在纵向压缩载荷作用下,颈椎上段应力最大部位为寰椎前弓;在过伸力矩作用下,寰椎侧块、侧块与后弓交界部位、寰椎后弓结节、枢椎上关节面及枢椎峡部所受应力较大;在过屈力矩作用下,枢椎齿状突、寰椎后弓、寰椎后弓结节、枢椎峡部及枢椎下关节突为应力相对集中部位。结论对颈椎上段C1~3进行生物力学有限元测试,可以预测颈椎上段运动节段损伤的生物力学机制。
- 黄菊英李海云菅凤增许莉莉
- 关键词：颈椎颈部损伤生物力学
- 生物医学工程学科发展的思考被引量：22
- 2015年
- 本文分析了国内外生物医学工程学科发展历程和学科特征。基于生物医学大数据时代的特点,提出了基于理论驱动型和应用驱动型生物医学工程学科发展的新思路,阐明了在大数据时代生物医学工程学科的发展特色,以期对生物医学工程学科建设与发展提供有益参考。
- 李海云景斌于红玉
- 关键词：生物医学工程学科建设大数据
- RC暂态电路实验的一个简易改进被引量：2
- 2014年
- 采用市面上可购得的转接线,将模拟示波器所测RC暂态电路实验中电容器上的电压信号直接传输到计算机声卡中,用免费音频处理软件Audacity显示该信号,并将其转化为文本格式,最后用微软的Excel软件处理信号数据,拟合出时间常量等参数,使学生对充放电过程有更准确的理解.结果表明,本实验方法对时间常量的测量可取得2%左右的相对误差.
- 严华刚李海云张智河张海霞曲典刘志翔
- 关键词：声卡音频处理软件EXCEL函数拟合
- 颅内动脉瘤三维几何形态信息数值计算分析方法
- 2013年
- 目的探索两种主要的三维重建算法对颅内动脉瘤(intracranial aneurysm,IA)几何形态特征参数计算的影响。方法分别建立了基于移动立方体(marching cubes,MC)和移动四面体(marchingtetrahedral,MT)三维重建算法的颅内动脉瘤几何形态特征参数计算方法,并分别对5种主要的几何形态参数:动脉瘤的尺寸(size),纵横比(aspect ratio,AR),非球形指数(nonsphericity index,NSI),尺寸比(size ratio,SR)和动脉瘤倾斜角度(aneurysm inclination angle,AIA)进行分析。结果对6例动脉瘤几何形态特征参数的计算结果表明MC和MT两种重建算法在重建时间上差异显著且对动脉瘤几何形态参数计算结果有差异,其中对AR、NSI、SR和AIA的影响较大,而对动脉瘤尺寸影响较小。结论考虑到两种重建算法在重建时间上的差异显著,因此在计算尺寸等几何形态参数时可使用速度较快的MC算法,而在需要计算AR、NSI、SR和AIA等参数且要求一定精度时可优先使用精确度较高的MT算法。
- 刘迪龙云玲李海云
- 关键词：颅内动脉瘤移动立方体
- 人脑对握力刺激响应特征的数值计算分析方法被引量：1
- 2014年
- 为研究人脑对握力刺激的响应特征,提出一种新的数值计算分析方法:结合独立成分分析和云模型,对握力刺激脑响应特征进行数值计算。采集10名健康受试者不同握力任务下的功能磁共振(fMRI)数据并进行预处理,应用独立成分分析获取不同握力刺激条件下的脑激活区域位置和大小,然后通过云模型计算脑激活区域内的数据分布特征。结果表明,握力刺激的脑激活区域主要分布在对侧大脑Brodmann 2、3、4、6区和同侧小脑,并且随着握力强度的增加,中央前回、中央后回等激活区域增大(激活簇体素个数分别为4 075、4 218、4 965);在不同握力刺激条件下,激活区域的任务态与非任务态间的期望、熵、超熵(Ex、En、He)均有明显的统计学差异,Ex(P<0.001)和En(P<0.005)增大,He(P<0.005)减小;不同握力刺激间三个参数的差异不明显,并且非激活区域内任务状态与非任务状态间的期望、熵、超熵均无统计学差异。该方法可为不同任务下大脑激活区域的数据分布特征研究提供一种新的分析手段。
- 程思佳景斌李海云
- 关键词：功能磁共振云模型
- 基于VBM-DARTEL的AD脑萎缩特征检测方法被引量：3
- 2014年
- 目的探究阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)与轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)大脑灰质萎缩的特征,为AD的演化机制探索提供一种有意义的检测方法。方法基于体素形态学(voxel based morphometry,VBM)结合通过取幂李代数的微分同胚解剖配准(diffeomorphic anatomical registration through exponentiated lie algebra,DARTEL)方法,首先预处理了58例正常人(normal control,NC)、26例进展型MCI(progressive MCI,PMCI)患者、46例稳定型MCI(stable MCI,SMCI)患者和40例AD患者的T1结构磁共振图像(magnetic resonance imaging,MRI)数据,利用DARTEL的方法创建特异性模板,再利用变形场将三组灰质图像配准到MNI空间并通过调制以保证体素的总数量不变。最后采用双样本t检验对MNI空间平滑后的图像数据进行统计学分析(P≤0.005,未校正)。结果相对于NC组,AD患者主要在双侧颞叶、双侧海马及海马旁回、双侧杏仁核、双侧脑岛、左侧枕中回、左侧楔前叶、左侧后扣带回存在严重萎缩。MCI患者大脑灰质的萎缩区域主要集中在双侧豆状壳核、左侧杏仁核和左侧海马区域。PMCI患者大脑萎缩区域主要分布在左侧杏仁核、左侧海马和左侧豆状壳核,而SMCI患者大脑灰质未见显著萎缩。相对于MCI,AD患者在双侧颞叶、双侧海马、双侧楔前叶、双侧额中回、左侧后扣带回、左侧脑岛、右侧杏仁核、右侧海马旁回、右侧顶上回存在严重萎缩。相对于AD,未发现MCI患者大脑灰质出现明显萎缩区域。相对于SMCI,PMCI主要表现在左侧颞下回出现显著萎缩,而相对PMCI,SMCI未发现显著萎缩。结论利用VBM-DARTEL方法可实现MRI图像的精确配准以检测大脑灰质体积的微小改变,为AD早期诊断提供可靠的影像学特征依据。
- 卓芝政苑桂红李海云
- 关键词：阿尔茨海默病轻度认知障碍大脑灰质
- 核磁共振图像脑组织自动提取方法被引量：3
- 2014年
- 核磁共振图像的脑组织提取是神经图像处理研究中的一个重要步骤。将传统的几何活动轮廓模型与二值水平集函数相结合,提出了一种新型的二值水平集活动轮廓模型,并基于该模型提出了一种能够自动、准确实现MRI脑组织提取的方法。该方法在脑组织内部自动设定最优初始轮廓曲线,将该演化曲线隐含地表示成一个高维函数的零水平集,零水平集在基于区域的图像力驱动下不断演化并达到待分割脑部图像的边缘。将基于该方法的脑组织提取结果与作为金标准的专家手动分割结果和其他流行算法相比较,结果表明提出的脑组织提取方法能够自动、准确和快速地提取MRI脑组织,是一种鲁棒性较好的MRI脑组织提取方法。
- 张海燕李海云
- 关键词：灰度直方图活动轮廓模型水平集
- 基于Contourlet变换的CT和锥形束CT图像配准算法被引量：2
- 2012年
- 目的提出一种基于Contourlet变换,用于放射治疗定位的CT与锥形束CT(cone beam CT,CBCT)图像配准的方法。方法利用Contourlet变换多尺度多方向的分辨特性,将待配准图像进行Contourlet变换分解,分解后的高频方向子带合成梯度图像,采用归一化互信息作为相似性测度,把梯度图像与低频方向子带以加权函数结合,进行临床医学图像的刚性配准,有效弥补了互信息配准中缺少空间信息的不足。结果通过已知空间变换参数图像的配准结果验证了算法的准确性。配准后10幅图像变换参数的误差极小,且均方根误差接近于0。结论该图像配准算法精确度高,并具有很好的鲁棒性,有助于提高图像引导放射治疗(image guided radiation therapy,IGRT)中解剖组织结构和靶区的定位精度。
- 岳海振李海云刘迪
- 关键词：图像配准多分辨率分解CONTOURLET变换互信息
