临床、病理、MRI特征及IVIM参数联合模型预测宫颈癌程序性细胞死亡蛋白1及其配体(PD-1/PD-L1)表达

目的基于SHAP法观察以临床、病理、MRI特征及体素内不相干运动(IVIM)成像定量参数联合模型预测宫颈癌细胞程序性死亡蛋白1(PD-1)及其配体(PD-L1)表达的价值。方法采集63例治疗前初诊宫颈癌盆腔MRI,并对病理标本行PD-1/PD-L1免疫组织化学染色;比较PD-1表达阳性与阴性组、PD-L1表达阳性与阴性组临床、病理、MRI表现及IVIM参数(真实弥散系数D、灌注相关弥散系数D*及灌注分数f)的差异,并以logistic回归分析筛选宫颈癌PD-1及PD-L1表达阳性的独立影响因素,建立预测宫颈癌PD-1及PD-L1表达阳性联合模型;以受试者工作特征(ROC)曲线评估模型诊断效能,以SHAP法解释其中各变量的贡献价值。结果PD-1阳性组与阴性组、PD-L1阳性组与阴性组之间肿瘤病理分级、宫旁浸润、淋巴结转移及D值差异均有统计学意义(P均<0.05)。FIGO分期、肿瘤病理分级、宫旁浸润、淋巴结转移和D值均为宫颈癌PD-1/PD-L1表达阳性的独立影响因素(P均<0.05);以之建立的联合模型的曲线下面积分别为0.85及0.89。根据SHAP值,联合模型中FIGO分期和肿瘤病理分级的贡献最大。结论以宫颈癌临床、病理、MRI特征及IVIM参数D值构建的联合模型可有效预测其PD-1/PD-L1表达。

有限深度土体运动对Winkler地基上梁1/3次亚谐共振影响分析

有限深度土体运动对弹性地基上梁的动力学特性和非线性响应均有显著影响。为丰富和深化相关研究内容,本研究基于引入土体运动影响的Winkler地基梁的非线性动力学模型,关注了有限深度土体运动如何影响弹性地基上梁在1/3次亚谐共振条件下的行为。通过应用Galerkin方法和多尺度法推导出了梁在1/3次亚谐共振情况下的频率响应方程以及位移的二阶近似解。进而根据响应方程进行数值计算,得到了Winkler地基上梁的1/3次亚谐共振的幅频响应曲线,分析了与土体运动密切相关的参数(地基深度、质量、弹性模量、地基刚度和阻尼等)和激励幅值等对梁亚谐共振的影响。结果表明:考虑有限深度土体运动的影响后,梁的1/3次亚谐共振响应的区域和幅值均减小;随弹性地基深度、质量、弹性模量和刚度变化,幅频响应曲线的偏转程度、共振区域和响应幅值均发生定量改变;外激励幅值对梁1/3次亚谐共振响应的特性无影响,而对响应幅值和共振区域则有显著影响;地基阻尼对梁的1/3次亚谐共振有明显的抑制作用。

1∶1内共振对随机振动系统可靠性的影响

研究了二自由度耦合非线性随机振动系统在高斯白噪声激励下基于首次穿越模型的可靠性问题.在1∶1内共振情形,原始系统的运动方程经平均后化为一组关于慢变量的伊藤随机微分方程.建立了后向柯尔莫哥洛夫方程以及庞德辽金方程,在一定的边界条件和(或)初始条件下求解这两个偏微分方程,分别得到系统的条件可靠性函数以及平均首次穿越时间.进而建立了无内共振情形系统的后向柯尔莫哥洛夫方程与庞德辽金方程.将无内共振情形的结果与1∶1内共振情形的结果做比较,发现1∶1内共振能显著降低系统可靠性.用蒙特卡罗数值模拟验证了理论结果的有效性.

三维伪连续式动脉自旋标记及体素内不相干运动成像评估脑胶质瘤IDH1基因分型

目的对比术前三维伪连续式动脉自旋标记(3D-pCASL)及体素内不相干运动成像(IVIM)术前判断脑胶质瘤异柠檬酸脱氢酶1(IDH1)基因分型的价值。方法回顾性分析78例经病理证实且有IDH1基因检测结果脑胶质瘤患者的临床及术前3D-pCASL及IVIM资料,将患者分为IDH1野生组(野生组,n=51)及IDH1突变组(突变组,n=27)。野生组中41例高级别、10例低级别胶质瘤,突变组中11例高级别,16例低级别胶质瘤。比较2组临床资料及3D-pCASL参数[最大脑血流量(CBF_(max))、相对CBF(rCBF)]、IVIM参数[最小真扩散系数(D_(min))、最大伪扩散系数(D*_(max))及最大灌注分数(f max)]的差异,针对差异有统计学意义参数,绘制其鉴别胶质瘤IDH1突变情况的受试者工作特征(ROC)曲线,评价其诊断效能。结果2组性别差异无统计学意义(P=0.970),野生组患者年龄高于突变组(P=0.040)、高级别胶质瘤占比高于突变组(P<0.001)。野生组肿瘤CBF_(max)、rCBF均高于突变组(P均<0.05),而D_(min)、D*_(max)、f max组间差异均无统计学意义(P均>0.05)。CBF_(max)、rCBF鉴别胶质瘤IDH1野生型与突变型的曲线下面积分别为0.71、0.73,CBF_(max)阈值为91.28 ml/(100 g·min)时,诊断敏感度、特异度分别为74.10%、74.50%;rCBF阈值为1.53时,其诊断敏感度、特异度分别为55.60%、84.30%。结论脑胶质瘤3D-pCASL参数CBF_(max)、rCBF对判断IDH1基因分型具有一定效能;IVIM参数的稳定性欠佳,其价值有待进一步观察。

考虑有限深度土体运动的Winkler地基梁1/2次谐波共振响应分析

土-结构相互作用系统动力响应的基本特征之一是有限范围内弹性地基与其支承结构共同运动,将土体运动引入系统的动力学方程可体现其对系统动力学特性的影响。基于考虑有限深度土体运动影响的Winkler地基上有限长梁的非线性运动方程,利用Galerkin法和多尺度法,求得弹性地基梁1/2次谐波共振的幅频响应方程和位移的二阶近似解。进而通过数值计算,得到了梁1/2次谐波共振的幅频响应曲线,研究了地基深度、质量、弹性模量、Winkler参数和阻尼等对弹性地基梁1/2次谐波共振响应的影响。研究结果表明:有限深度土体运动对Winkler地基梁1/2次谐波共振响应影响显著。运动方程中引入土体运动的影响后,梁1/2次谐波共振区间明显减小。随地基深度、质量和弹性模量改变,弹性地基梁1/2次谐波共振的幅频响应曲线偏转程度、共振区间和响应幅值等均发生定量改变。当弹性地基刚度增大到一定程度,Winkler地基参数变化对系统1/2次谐波共振响应的影响明显减弱。阻尼对系统动力响应起抑制作用,当参数η增大到一定值后将不会出现1/2次谐波共振响应的非平凡解。

增强T_(1)mapping和ZOOMit IVIM成像的定量参数与肺癌Ki67表达的相关性及预测价值

目的探讨增强T_(1)mapping和缩放成像技术的体素内不相干运动(ZOOMit IVIM)成像的定量参数与肺癌Ki67表达的相关性,以及对肺癌Ki67表达预测价值的比较。方法回顾性纳入2020年9月—2022年4月山东第一医科大学附属省立医院52例经病理证实的肺癌患者的临床和MRI资料。患者男37例、女15例,年龄50~79岁(中位年龄63岁),术前均行增强T_(1)mapping和ZOOMit IVIM成像。测量病变的定量参数:ZOOMit IVIM定量参数包括表观弥散系数(ADC)、真弥散系数(D)、灌注分数(f)、伪弥散系数(D*);增强T_(1)mapping定量参数包括增强前、后T_(1)值(T_(1)pre、T_(1)post),T_(1)增强前后的变化值(ΔT_(1))及T_(1)值的变化百分比(ΔT_(1)%)。根据患者病理检查细胞染色结果计算阳性细胞所占细胞总数的百分比(Ki67表达指数),以25%为界将患者分为低表达组(Ki67表达指数≤25%)和高表达组(Ki67表达指数>25%)。观察指标:(1)比较2组患者的性别、年龄、病灶大小等基线资料。(2)分析各定量参数与肺癌Ki67表达指数间的相关性。(3)比较各定量参数在2组不同肺癌Ki67表达状态时的差异。(4)评价和比较差异有统计学意义的定量参数对Ki67高表达组的鉴别诊断效能。(5)分析2种成像中与灌注相关的参数之间的相关性。结果52例患者中,Ki67低表达组19例,Ki67高表达组33例。(1)2组患者的性别、年龄、病灶大小差异均无统计学意义(P值均>0.05)。(2)ADC、D、ΔT_(1)、ΔT_(1)%与肺癌Ki67表达指数呈负相关,T_(1)post与Ki67表达指数呈正相关,其中以ΔT_(1)%相关性最强(r=-0.659,P<0.001);D*、f、T_(1)pre与Ki67表达指数无明显相关。(3)肺癌Ki67高表达组的ADC、D、ΔT_(1)、ΔT_(1)%均低于低表达组,T_(1)post高于低表达组,差异均有统计学意义(P值均<0.01);D*、f、T_(1)pre在2组之间的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。(4)2种成像中诊断效能最高的定量参数分别为ADC与ΔT_(1)%(AUC=0.799、0.941),二者诊断效能间的差异有统计学意义(Z=2.14,P=0.032),其中ΔT_(1)%的诊断效能更高,敏感度(78.79%)、特异度(94.74%)更高。(5)ZOOMit IVIM的定量参数D*、f与增强T_(1)mapping定量参数间均无相关性(P值均>0.05)。结论增强T_(1)mapping及ZOOMit IVIM成像均可预测肺癌Ki67的表达,其定量参数(ADC、D、T_(1)post、ΔT_(1)、ΔT_(1)%)与肺癌Ki67表达指数均具有相关性。其中以T_(1)mapping中的ΔT_(1)%与Ki67表达指数相关性最强,且预测Ki67表达的效能最高,可为术前早期预测肺癌Ki67表达提供新视角。

体素内不相干运动DWI评估SD大鼠C6脑胶质瘤模型肿瘤微环境乏氧状态

目的观察体素内不相干运动DWI(IVIM-DWI)评估SD大鼠C6脑胶质瘤模型肿瘤微环境乏氧状态的可行性。方法建立SD大鼠C6脑胶质瘤模型(n=48),于造模第14、21及28天分别取16只大鼠行IVIM-DWI,获得ADC、纯扩散系数(D)、伪灌注扩散系数(D*)及灌注分数(f)。每次扫描后处死大鼠,取肿瘤组织行缺氧诱导因子1α(HIF-1α)免疫组织化学化染色并评分,比较造模后各时间点IVIM-DWI参数及HIF-1α评分差异,分析IVIM-DWI参数与HIF-1α评分的相关性。结果造模第14、21及28天,IVIM-DWI各参数及HIF-1α评分比较差异均有统计学意义(P均<0.01)。造模第21天,D、D*、f均与HIF-1α评分呈负相关(r=-0.73、-0.58、-0.67,P均<0.05);造模第28天,D、f均与HIF-1α评分呈负相关(r=-0.60、-0.65,P均<0.05)。结论 IVIM-DWI能够评价SD大鼠C6脑胶质瘤模型肿瘤微环境乏氧状态。

糖尿病肾病家兔水通道蛋白及体素内不相干运动磁共振成像参数的研究

目的应用体素内不相干运动(intravoxel incoherent motion,IVIM)磁共振功能成像评价糖尿病肾病家兔肾脏损害,并探讨其与水通道蛋白(aquaporins-1,AQP-1)表达的关系.方法将45只雄性家兔随机分为对照组、1型糖尿病组和2型糖尿病组,并造模.所有家兔均行IVIM成像,计算标准表观扩散系数(SADC)、真实扩散系数(D)、灌注相关扩散系数(D*).应用免疫组织化学方法检测AQP-1在肾脏中的表达;采用单因素方差分析比较3组SADC,D,D*及AQP-1表达的光密度(OD)值;采用Pearson相关分析评价IVIM各参数与AQP-1表达的相关性.结果 1型和2型糖尿病组各参数之间无差异,糖尿病家兔肾皮质、外髓和内髓的D值明显高于对照组(P<0.01),AQP-1的OD值显著高于对照组(P<0.01);AQP-1在肾皮质、外髓和内髓中的表达的OD值与D值呈正相关.结论D值可作为早期检测糖尿病肾脏损害的指标,与AQP-1的表达有关.

计及非齐次边界条件的面内变速运动黏弹性板的稳态响应

研究非齐次边界条件和1∶3内共振下面内平动黏弹性板的横向非线性1∶2主参数振动的稳态响应。考虑黏弹性对边界条件的影响,建立了面内平动板的偏微分运动方程和相应的非齐次边界条件。采用直接多尺度法建立了次谐波参数共振时的可解性条件,并根据Routh-Hurvitz判据判别了系统幅频响应的稳定性。讨论了速度扰动幅值和黏弹性系数对幅频响应的影响,对比了齐次和非齐次边界条件下稳态响应的差异。最后,引入微分求积法验证直接多尺度法的近似解析结果。

限制性及行星三体问题中的共轨运动研究回顾

1/1共振是限制性三体问题或行星三体问题中最低阶的平运动共振,平面圆型限制性三体问题中的5个平动点对应1/1共振的5个平衡点,束缚在不同的1/1共振态时,系统在空间中表现出不同的运动轨迹,如蝌蚪型轨道、马蹄型轨道等;而在大偏心率和高倾角下,系统存在其他类型的1/1共振态。太阳系内存在许多自然共轨系统,如木星的特洛伊小天体及土卫的共轨运动等;近年来,在近地空间中已探测到数十颗与地球共轨的小天体,在轨道的长期进动、大行星摄动等因素的影响下,这些小天体可能在不同的1/1共振态之间频繁地迁移。哈密顿系统和Hill三体问题是研究1/1共振的两种有效途径,按照一般摄动理论的常规做法,用哈密顿系统处理1/1共振的主要内容有:摄动函数展开、正则变换或平均化消除短周期项、理想共振模型及长期摄动理论等。在合适的摄动函数下,哈密顿系统可以研究1/1共振的全局动力学,另一方面,Hill问题主要处理两个小质量天体的相对距离较近时的相对运动。限制性问题中的Hill方程是人们熟知的,而具有完全相同形式的一般Hill三体问题可以处理两个小天体质量均不为0的情形。在一定的假设下,一般Hill问题的运动方程可以写成与哈密顿系统的正则方程上相似的正则形式,由此可借助平均化方法建立长期摄动理论。除分析理论之外,亦可采用数值途径去研究1/1共振,如周期轨道族的数值延拓、庞加莱截面以及平衡点不变流形的计算等。

共振怪波的预测

怪波是一种分布非常陡峭、存在时间极短、波峰峰值远高于周围的波浪的局域波.以(2+1)维SK方程为例,运用Hirota双线性方法探究一种新型的怪波(共振怪波),该怪波的形成与lump型孤子密切相关.当lump型孤子在双条纹孤子的影响下,只在一瞬间出现,然后立即消失,于是lump型孤子就变成了怪波.并且通过理论计算和数形结合的方法求得怪波的运动轨迹、存在时间、面积、体积等特征量.