基于深度学习技术的神经外科疾病智慧辅助分诊模型研究

随着深度学习技术发展与临床数据的快速积累,医学人工智能成为研究热点。基于临床文本信息,利用机器学习和自然语言处理技术进行临床辅助诊疗决策是重要的应用方向。然而,主要研究都聚焦于高质量数据基础上的通用或常见的临床诊疗预测任务(如基于影像的医学诊断等)。由于临床环节多样,常常存在数据资源不足情况下的诊疗决策,如复杂疾病的门急诊分诊诊断临床工作量大,智能预测模型能够提升临床效率,是具有重要价值的新方向。本研究以4万余例医院神经外科临床文本数据为基础,提出了一种基于深度学习的神经外科辅助分诊模型(ABTC)。该模型融合了ALBERT预训练模型和TextCNN卷积神经网络,以增强医学文本的嵌入表示和上下文内容的学习,从而提高神经外科诊断的准确性和效率。实验结果显示,该模型对69种神经外科疾病的预测性能F1值达到了0.7769(高于所有基线模型)。同时,在常见神经外科疾病如创伤性脑损伤诊断预测性能表现良好,F1值>0.90。提示神经外科门急诊辅助分诊模型对提升临床诊疗决策效率具有一定价值。

超声评估椎动脉优势所致管径不对称程度与椎动脉起始段狭窄相关性的多中心研究

目的探索无心脑血管病危险因素者椎动脉优势(VAD)所致双侧椎动脉管径不对称程度与椎动脉起始段狭窄(VAOS)发生的相关性及诊断VAD的最佳管径差值(△D)截断值。方法回顾性连续性纳入2019年12月至2021年12月“脑卒中高危人群筛查脑颈动脉超声规范化评估数据库”中无高脂血症、高血压病、糖尿病、肥胖(体质量指数≥28 kg/m^(2))、吸烟史、饮酒史等心脑血管病危险因素的非椎动脉闭塞受试者6404例。收集患者年龄、性别、体质量指数、双侧椎动脉管径△D及根据椎动脉起始段和椎间隙段的收缩期峰值流速和舒张末期流速评估的VAOS情况。将狭窄率≥50%的受试者划分为VAOS组,其余为对照组。比较两组一般资料及△D,将其中差异有统计学意义的项目作为自变量,以发生狭窄率≥50%VAOS作为因变量,进一步采用多因素Logistic回归分析,分析其独立影响因素。使用倾向性评分匹配对VAOS组和对照组按1∶5进行匹配,基于匹配后受试者以发生狭窄率≥50%VAOS为结局指标,以△D为自变量绘制受试者工作特征(ROC)曲线并计算曲线下面积(AUC),以约登指数计算△D的最佳截断值。结果纳入的6404例受试者中,男1975例,女4429例;其中VAOS组46例,VAOS发生率0.72%。(1)单因素Logistic回归分析结果显示,VAOS组的男性比例、年龄、体质量指数及△D均高于对照组(均P<0.05)。将以上变量进一步纳入多因素Logistic回归分析,结果显示,男性(OR=2.49,95%CI:1.36~4.67,P=0.003)、年龄(OR=1.14,95%CI:1.11~1.17,P<0.01)及△D(OR=1.81,95%CI:1.06~2.97,P=0.024)均为发生狭窄率≥50%VAOS的危险因素。(2)倾向性评分匹配后,VAOS组纳入46例,对照组纳入230例,共276例。组间比较结果显示,VAOS组△D高于对照组[0.65(0.30,1.20)mm比0.40(0.20,0.80)mm,P=0.009],余基线资料组间差异均无统计学意义(均P>0.05)。(3)基于倾向性评分匹配后的276例受试者,以发生狭窄率≥50%VAOS为结局指标、以△D为自变量绘制的ROC曲线分析结果显示,△D预测无心脑血管病危险因素者发生狭窄率≥50%VAOS的AUC为0.622,最佳截断值为0.800 mm,特异度为78.3%,敏感度为41.3%。结论无心脑血管病危险因素者双侧椎动脉管径不对称程度与发生狭窄率≥50%的VAOS相关,△D最佳截断值为0.800 mm,可作为定义VAD的参考标准,△D≥0.800 mm提示发生狭窄率≥50%VAOS的风险较高(特异度78.3%、敏感度41.3%)。本研究结果有待进一步验证。

基于改进YOLOv5s的焦炉烟火识别算法

针对炼焦厂烟火排放全天候环保监测的要求,提出了基于改进YOLOv5s的焦炉烟火识别算法;该算法以YOLOv5s为基础网络,在主干网络Backbone中添加CBAM注意力机制模块,使网络更加关注重要的特征,提升目标检测的准确率;新增FReLU激活函数代替SiLU激活函数,提高激活空间的灵敏度,改善烟火图像视觉任务;在自建数据集中烟、火样本标签基础上,增加灯光标签来解决强灯光对火焰识别的干扰,并通过分流训练、检测的方式来解决昼夜场景的烟火检测问题;在自建数据集上做对比实验,更换激活函数后,联合CBAM模块的YOLOv5s模型效果最佳;实验结果显示,与原始YOLOv5s模型相比,在白天场景下的烟火识别mAP值提升了6.7%,在夜间场景下的烟火识别mAP值高达97.4%。

超声评估椎动脉走行变异

目的观察超声评估椎动脉走行变异(VA-CV)及血流动力学变化的价值。方法纳入VA-CV患者(VA-CV)及非VA-CV患者(对照组)各41例,以超声检测椎动脉(VA)变异侧别、V1段起源位置、锁骨下动脉近段(PSCA)长度、VA进入横突孔位置、V2段管径、收缩期峰值血流速度(PSV)及舒张末期血流速度(EDV),分析超声评估VA-CV及相关血流动力学变化的价值。结果于VA-CV组共检出49支变异VA,19支位于左侧、30支位于右侧,右侧多于左侧;其中17支(左侧16支、右侧1支)VA起源异常,左侧VA起源异常多于右侧(P<0.001),右侧VA多为低位起源(P<0.001)。VA-CV组右侧PSCA长度小于对照组(P<0.05),其变异VA多自C 5-6(33/49,67.35%)横突孔进入椎间隙,且入孔位置越高,PSCA越短(P<0.05)。VA-CV组内左侧VA-CV患者V2段管径小于、EDV低于对照组(P均<0.05)。结论超声可客观评价VA-CV及相关血流动力学变化。

双侧椎动脉不对称性与椎动脉起始段狭窄的相关性分析

目的分析无心脑血管疾病危险因素人群的椎动脉不对称性与椎动脉起始段狭窄(VAOS)病变发生的相关性。方法回顾性连续纳入2019年12月至2021年12月“脑卒中高危人群筛查脑颈动脉超声规范化评估数据库”中无心脑血管疾病危险因素接受颈部动脉粥样硬化超声筛查者共6423例。收集受试者一般资料,包括性别、年龄、体质量指数(BMI)及左、右两侧椎动脉超声检查参数,即椎间隙段(V2段)内径及采用椎动脉血流动力学参数[收缩期峰值流速(PSV)、舒张期末流速(EDV)和PSV起始段/PSV椎间隙段]评估的VAOS的程度(轻度、中度、重度及闭塞)。依据检测结果将所有患者分为VAOS组与非VAOS组。将椎动脉内径≤2.0 mm定义为椎动脉发育不良(VAH);将双侧椎动脉V2段内径差值≥1.2 mm定义为椎动脉优势(VAD),并将所有患者分为VAD组和非VAD组(内径差<1.2 mm)。最终统计分析时,若涉及侧别,各组以侧进行统计;若未涉及侧别,各组以例数进行统计。以发生VAOS作为因变量,将一般资料、解剖学因素(VAH、VAD)进行单因素Logistic回归分析,并将其中P<0.05的项目作为自变量,进一步采用多因素Logistic回归分析VAOS的独立影响因素。结果共纳入符合纳排标准的人群6423例,男1985例,女4438例;年龄19~80岁,平均(43±13)岁。其中VAD组628例,非VAD组5795例。(1)与VAD组比较,非VAD组女性占比更高(69.9%比61.3%,P<0.01),年龄更小[(43±13)岁比(45±14)岁,P<0.01],且年龄<40岁人群占比高于VAD组(46.3%比38.4%,P<0.01),VAH患者比例和VAOS发生比例均低于VAD组(分别为0.6%比17.2%和1.5%比4.0%,均P<0.01)。(2)无心脑血管疾病危险因素人群发生VAOS的单因素Logistic回归分析结果显示,VAOS组男性比例、年龄、BMI及VAH和VAD的比例均高于非VAOS组,组间差异均有统计学意义(均P<0.05)。进一步进行多因素Logistic回归分析显示,男性(OR=1.92,95%CI:1.30~2.85,P=0.001)、年龄(OR=1.12,95%CI:1.10~1.14,P<0.01)和VAD(OR=2.14,95%CI:1.30~3.40,P=0.002)是无心脑血管疾病危险因素行颈部动脉粥样硬化超声筛查人群发生VAOS的独立危险因素。结论VAD的发生受性别和年龄影响,VAD是无心脑血管疾病危险因素人群发生VAOS的独立危险因素。

改进YOLOv7的轧钢车间安全帽佩戴检测算法

佩戴安全帽能够保护生产工作者头部免受坠物撞击带来的伤害;轧钢车间存在空间跨度大、作业设备繁多、环境杂乱、昼夜光照差别大、炫光、监控目标尺度变化范围大等问题,增加了安全帽佩戴检测难度;针对上述问题,设计了基于改进YOLOv7模型的轧钢车间安全帽佩戴检测方案;算法基于NWD方法改进损失函数以提高目标检测精度,并在SPPCSPC模块上增加了BiFormer模块,使模型对小目标具有更好的检测精度,同时不会增加运算负担,优于其他注意力机制;在自建安全帽数据集上对改进的YOLOv7模型进行训练,实验表明,改进的YOLOv7模型平均精度均值为99.3%,检测速度达82FPS,与其他主流算法、改进算法对比,改进YOLOv7的mAP指标最高,大大超过了其他模型的指标,同时检测速度基本与改进模型前相差不大,并没有因为精度提高而明显降低检测速度,有较好效果。

基于多源异构数据的神经外科知识谱图构建与应用

研究中收集了百万余条的病历数据,利用知识图谱算法,整合了患者临床症状、主诉、诊断、用药等多源异构数据,基于外部数据集链接了患者疾病、症状、药物和基因等信息,共计提取6 800多条实体和33万条关系数据,构建了面向神经外科领域的医学知识图谱.通过疾病、药物和症状之间的关系,验证了15组高频关系数据,采用富集分析方法探索各个实体之间的关联性,通过Neo4j工具对神经外科知识图谱进行可视化展示.利用知识图谱相关算法,能够补齐患者缺失的临床和微观信息,为临床医生提供准确、详细的诊断依据,提升诊断准确率和诊疗效率.此外,知识图谱还能促进知识探索,协助临床医生发现新的疾病特征、发病机制、药物靶点等,推动神经外科医学领域的知识创新和进步.

不同途径应用地塞米松对术后切口痛的影响

手术切口痛属于急性炎症性疼痛,是手术导致外周组织损伤引起炎症反应所致。地塞米松是一种糖皮质激素,具有强大的抗炎、抗免疫作用。不同途径如静脉内、硬膜外以及神经周围注射地塞米松都有明确的术后镇痛作用。穴位注射是一种新兴给药方式,相关报道较少。本文旨在综述地塞米松不同途径给药对术后切口痛的影响,确立地塞米松在术后镇痛中的作用,为临床多模式镇痛提供新方案。

不同途径应用地塞米松对腹腔镜胆囊切除术术后炎性渗出及疼痛的影响

腹腔镜胆囊切除术(laparoscopiccholecystectomy,LC)因其创伤小、术后恢复快，已广泛应用于临床，然而其术后疼痛(postoperativepain)的发生率仍高达70%[1]。术后疼痛属于炎性疼痛，是手术导致外周组织受损引起炎症反应所致。术后炎症及疼痛严重影响病人预后，炎症反应伴随炎性渗出，导致术后低蛋白血症的发生，进一步影响术后恢复。

新型携^(125)I粒子鼻饲营养管治疗食管癌患者周围辐射剂量率的监测

目的:监测新型携^(125)I粒子营养管置入食管癌患者术后周身辐射剂量率,进而指导医护防护。方法:对2019年7月-2021年9月间接受新型携^(125)I粒子鼻饲营养管(简称粒子营养管)置入的30名患者在未辐射防护和0.25 mm铅衣防护状态下,分别于术后即刻和6周,监测胸骨水平前、后、左、右四个方向不同距离(距皮肤表面0.0、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0 m)的辐射剂量率,并将点测量值与空气本底值比较。结果:0.25 mm铅衣防护下,术后即刻后、左、右方位及术后6周各方位0.0 m辐射剂量监测值与空气本底值相比差异均无统计学意义(P均>0.05);无防护状态下即刻,在粒子营养管置入患者的前、后、左、右1.0、0.6、0.8、0.8 m处,剂量率与本底值比较,差异无统计学意义(P>0.05);无防护状态下6周后,患者前、后、左、右0.8、0.4、0.6、0.6 m处,剂量率与本底值比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:在对接受粒子营养管治疗的患者进行诊疗时,应保持1米以上的安全距离,近距离接触时应选用铅衣等防护用品,减少辐射损伤。

布托啡诺复合酮咯酸氨丁三醇对乳腺癌根治术后的镇痛效果

目的探讨布托啡诺复合酮咯酸氨丁三醇用于乳腺癌根治术后静脉自控镇痛(PCIA)的安全性和有效性。方法选择择期全麻下行乳腺癌根治术患者60例,随机分为A组和B组。各30例。2组患者均在术后行PCIA,A组给予布托啡诺10 mg,B组给予布托啡诺10 mg联合酮咯酸氨丁三醇60 mg。观察并记录患者术后2、24、48 h的疼痛视觉模拟(VAS)评分及镇静Ramsay镇静评分、48 h内镇痛泵按压次数、不良反应以及患者术后镇痛总体满意度。结果与A组比较,B组术后24、48 h VAS评分均显著降低(P <0. 05),镇痛泵按压次数显著减少(P <0. 05); 2组各时点Ramsay镇静评分及不良反应发生率无显著差异(P> 0. 05);与A组比较,B组患者对术后镇痛总体满意度较高(P> 0. 05)。结论布托啡诺复合酮咯酸氨丁三醇对乳腺癌根治术患者行PCIA,镇痛效果更佳,且不良反应发生率低,患者术后镇痛满意度更高。

新型部分覆膜式分支一体化T/Y型支架治疗肝门部胆管恶性梗阻

目的 评价新型部分覆膜式分支一体化T/Y型支架治疗肝门部胆管恶性梗阻的可行性和安全性。方法 纳入2018年10月至2019年10月接受新型部分覆膜式母子分支一体化T/Y型支架植入术治疗肝门部胆管恶性梗阻患者16例。记录技术成功率、临床成功率、并发症、6个月和12个月支架通畅率和总生存率,比较术前、术后1个月患者的血常规、肝功能、肾功能和CA199水平。结果 16例患者均获得技术成功和临床成功。早期并发症和晚期并发症分别为3例和2例,无大出血、重度感染、胆瘘、穿孔等严重并发症。平均随访时间358.9 d,6个月和12个月支架通畅率分别为66.7%和16.7%,总生存率分别为93.3%、75.0%。术后1个月ALT、AST、TBil、CA199水平较术前明显下降(P<0.01),而WBC、Hb、PLT、Cr、BUN较术前无明显变化(P>0.05)。结论 新型部分覆膜式分支一体化T/Y型支架治疗肝门部胆管恶性梗阻安全可行,有待进一步研究其远期疗效。

支架联合^(125)I粒子条植入术治疗上腔静脉综合征

目的观察支架联合^(125)I粒子条植入术治疗上腔静脉综合征(SVCS)的短期效果。方法回顾性分析40例SVCS,其中23例接受上腔静脉支架植入术(支架组)、17例接受支架联合^(125)I粒子条植入术(联合组);比较组间技术成功率、临床成功率、并发症发生率、支架通畅率,以及患者肿瘤无进展生存期(PFS)和总生存期(OS)的差异。结果2组技术成功率均为100%;联合组与支架组临床成功率(94.12%vs.91.30%)、并发症发生率(17.65%vs.8.70%),术后1个月支架通畅率(100%vs.91.30%)、2个月支架通畅率(100%vs.82.61%),以及患者中位PFS(4.12个月vs.3.83个月)和中位OS(22.44个月vs.20.36个月)差异均无统计学意义(P均>0.05)。术后4个月联合组支架通畅率高于支架组(100%vs.78.26%,P<0.05)。结论支架联合^(125)I粒子条植入术治疗SVCS短期效果确切。

化妆品风险物质知识图谱构建及应用

针对国内外化妆品风险物质多语言特性和复杂关联的特点,提出一种基于双通道图神经网络的邻域匹配算法。采用图神经网络学习实体属性特征和跨域交互特性,将不同特性实体映射到相同的向量空间,通过邻域匹配网络聚合实体邻域特征,为每个实体构建邻域网络以实现实体对齐,并应用于多语言风险物质知识图谱及问答系统构建。实验结果表明,在化妆品风险物质数据集上该方法获得的Hits@1、Hits@10与MRR值都优于其它基线模型,分别平均提升6.37%、8.17%与9.37%。

非稳态磁场对过共晶铝硅合金凝固组织的作用研究进展

综述了非稳态磁场对过共晶Al-Si合金的作用机理,分析了非稳态磁场下过共晶Al-Si合金的凝固特点、组织演变以及电磁振荡作用对初生Si颗粒净化的影响。最后,提出了当前研究中存在的问题和未来的研究方向。

多层螺旋CT鉴别低度与高度恶性阑尾原发性肿瘤的价值

目的探讨多层螺旋CT(MSCT)鉴别低度恶性和高度恶性阑尾原发性肿瘤的价值。方法回顾性分析58例经病理证实的阑尾原发恶性肿瘤患者的影像特征,根据手术病理结果将其分为低度恶性与高度恶性组,比较两组病例MSCT特征的差异性。结果58例阑尾原发恶性肿瘤中,低度恶性组42例(低级别黏液性肿瘤)、高度恶性组16例(神经内分泌瘤4例、腺癌6例、高级别黏液性肿瘤2例、低级别黏液性肿瘤伴腹膜假性黏液瘤4例)。两组阑尾原发恶性肿瘤的MSCT特征包括肿瘤的边界、成分、强化以及周围淋巴结显示、是否伴发腹腔积液,组间比较差异均有统计学意义(P<0.05);MSCT评价阑尾原发恶性肿瘤侵袭性的准确率、灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为0.793、0.881、0.563、0.841、0.643。结论MSCT能在术前较准确显示阑尾原发恶性肿瘤的特征并评价其侵袭性,指导临床制定更精准的治疗方案。

C臂CT引导的穿刺活检联合动脉栓塞在高出血风险肾肿物诊疗中的应用

目的 探讨C臂CT引导的肾穿刺活检联合肾动脉栓塞在高出血风险肾肿物诊疗中的安全性和有效性。方法 回顾性分析2011年1月至2021年10月郑州大学第一附属医院介入科行C臂CT引导的肾穿刺活检同步肾动脉栓塞术17例患者的临床资料。均于C臂CT引导的肾穿刺活检同步肾动脉栓塞术后24 h内,完成血常规和凝血功能检查,并与术前指标对比。结果 17例患者中,男11例,女6例,年龄为(66.5±7.0)岁。所有患者均为影像学诊断为肾癌,14例出现远处转移,3例因严重合并症无法耐受手术。高出血风险原因:9例有心脑血管疾病合并症需行抗血小板或抗凝治疗且无法停药,8例合并严重的凝血功能障碍。17例患者均成功取材,病理结果示16例为肾透明细胞癌,1例为乳头状肾细胞癌。术中15例患者出现肾动脉出血需行栓塞辅助治疗,均成功止血。术前术后血红蛋白、红细胞比容、血肌酐、血尿素氮比较,差异均无统计学意义(t=1.97、0.77、0.57、-0.88,均P>0.05)。结论 C臂CT引导的肾穿刺活检联合肾动脉栓塞是一种安全有效的方法。

基于深度学习的配电柜指针仪表示值识读研究

为准确读取配电柜指针式仪表的示值,保证巡检机器人作出相应决策,提出一种结合改进YOLOv5和PSPNet模型的指针仪表检测及示值识读方法;首先利用主干网络替换为轻量化网络MobileNetv3的YOLOv5算法检测定位表盘区域;然后采用特征提取网络替换为MobileNetv2的PSPNet算法对表盘的刻度线区域和指针进行分割,并通过最小二乘法圆拟合和霍夫直线检测法得到指针回转中心及指针的偏转角度;最后结合指针偏转角度和相邻主刻度线与回转中心连线的偏转角度,通过公式法求取仪表示值;实验结果表明,该算法能够准确提取配电柜上的指针仪表表盘,并对表盘中的刻度和指针进行精准分割,在误差允许的范围内指针仪表示值识读相对误差最大为6.5%,满足实际工程应用的需求。

Chiral current regulation and detection of Berry phase in triangular triple quantum dots

Based on the hierarchical equations of motion(HEOM)calculation,we theoretically investigate the corresponding control of a triangular triple-quantum-dots(TTQD)ring which is connected to two reservoirs.We initially demonstrate by adding bias voltage and further adjusting the coupling strength between quantum dots,the chiral current induced by bias will go through a transformation of clockwise to counterclockwise direction and an unprecedented effective Hall angle will be triggered.The transformation is very rapid,with a corresponding characteristic time of 80-200 ps.In addition,by adding a magnetic flux to compensate for the chiral current in the original system,we elucidate the relationship between the applied magnetic flux and the Berry phase,which can realize direct measurement of the chiral current and reveal the magnetoelectric coupling relationship.

^(125)I放射性粒子双链胆道引流管近距离放疗联合经动脉灌注化疗序贯治疗局部进展期胰腺癌

目的观察^(125)I放射性粒子双链胆道引流管(简称引流管)近距离放射治疗(简称放疗)联合经动脉灌注(TAI)化学治疗(简称化疗)序贯治疗局部进展期胰腺癌伴梗阻性黄疸的安全性和有效性。方法对30例局部进展期胰腺癌伴梗阻性黄疸患者经胆管途径置入引流管,行近距离放疗联合TAI序贯治疗,每3周重复一次TAI化疗,并于近距离放疗8周后拔出引流管,植入胆道支架;评价技术成功率,观察治疗期间不良反应、2次TAI化疗后肿瘤局部控制情况,记录患者生存状况。结果均顺利置入引流管,技术成功率100%。近距离放疗期间3例发生轻微胆管炎及少量出血;化疗期间多数出现1~2级血液和消化系统不良反应,少数发生3~4级不良反应。经2次TAI化疗后,1例肿瘤局部完全缓解,19例部分缓解,7例稳定,3例进展,肿瘤局部控制率为90.00%(27/30);中位随访时间12.73个月,中位支架通畅时间8.56个月,中位无进展生存期6.42个月,中位总生存期14.48个月;1年、2年生存率分别为79.10%、30.60%。结论^(125)I放射性粒子双链胆道引流管近距离放疗联合TAI化疗序贯治疗局部进展期胰腺癌安全且短期疗效好。