面向双模态红外图像差异的拟态融合方法

针对传统融合方法无法根据双模态红外图像差异特征的不同选择有效的融合策略的问题,提出了一种面向红外光强与偏振图像差异的拟态融合方法。首先计算图像特征差异度对差异特征进行粗筛,制定主差异特征类型的选取规则来确定图像组的主差异特征;然后构造特征融合度,以建立差异特征与拟态变元集中各层变元的映射,确定变元分层结构;最后在变元分层结构选择主差异特征类型的各层变元,比较不同拟态结构变元组合时差异特征的特征融合度,确定其最大值占比最高的拟态结构,形成变体。实验结果表明,经主观分析本文方法结果的视觉效果比对比方法结果的效果更优;经客观评价本文方法结果均为有效融合,因此本文方法实现了对融合策略的自适应选择并提高了图像的融合质量。

融合多源遥感数据的夏玉米土壤水分反演方法对比研究

为了解决在夏玉米植株高度较高(>1.5 m)情况下,无人机遥感土壤水分反演过程中冠层与地表之间多次散射对微波后向散射的衰减问题,寻找合适的反演方法。通过融合运用无人机多光谱和热红外数据、Sentinel-1A SAR卫星数据,结合田间实测数据,对植被覆盖下的土壤水分反演与精度验证进行研究;采用温度植被干旱指数(TVDI)、水云模型(WCM)以及引入MIMICS模型参数的改进水云模型(Improved WCM)3种方法进行土壤水分反演。其中,TVDI方法拔节期反演精度R2为0.50(10 cm)和0.42(20 cm),乳熟期反演精度R2为0.49(10 cm)和0.46(20 cm);WCM方法拔节期反演精度R2为0.53(10 cm)和0.44(20 cm),乳熟期反演精度R2为0.18(10 cm)和0.02(20 cm);Improved WCM方法拔节期反演精度为0.76(10 cm)和0.69(20 cm),乳熟期反演精度为0.78(10 cm)和0.74(20 cm)。采用引入MIMICS模型参数的改进水云模型方法得到的夏玉米2个生育期的反演效果,明显优于水云模型方法和温度植被干旱指数方法;3种方法的2个生育期反演精度均为10 cm高于20 cm。因此,引入MIMICS模型参数的改进水云模型方法更适合于玉米植株较高情况下的10 cm土壤含水量反演。

分子酶工程的研究进展

随着基因工程和蛋白质工程的进展和应用,酶工程在分子水平上的研究与应用也得到了迅猛发展。本文着重介绍了酶基因克隆与异源表达、酶分子的定向改造和进化、融合蛋白与融合酶、酶的人工模拟(抗体酶、分子印迹技术)和端粒酶,综述了分子酶工程的研究进展、趋势及其应用。

红外偏振与光强图像的拟态融合原理和模型研究

针对传统融合模型不能根据差异特征变化而动态调整造成融合图像效果差的问题,提出了红外偏振与光强图像拟态融合概念,论述了图像拟态融合的特性;研究了拟态感知机理和拟态变换定理,指出了图像拟态融合原理和模型的研究内容及实现途径;分析了融合算法类集的结构化和融合结构的可重构化两个关键技术问题.从而探索出通过改变融合模型结构满足不同模态图像动态变化需求的融合新理论、新方法.

红外光强与偏振图像多类拟态变元组合融合

现有红外光强与偏振图像融合算法不能根据图像差异特征变化动态调整融合算法,造成图像部分差异特征融合效果不理想甚至失效。根据拟态仿生学思想,借鉴拟态章鱼的多拟态过程,提出一种红外光强与偏振图像多类拟态变元组合融合方法。首先,分析拟态章鱼的多拟态过程,剖析其多拟态原因;其次,寻找多拟态过程与图像融合过程之间的对应关系,并确定图像融合过程的多类变元类型;最后,建立面向图像融合的多类变元组合关系并利用该关系进行图像融合。实验结果表明:所得融合图像的信息熵、标准差、边缘强度、平均梯度、清晰度方面平均提升1.16%、7.25%、3.00%、0.31%、10.18%。该方法的建立可以使融合算法内变元组内变元选择和组合根据原始图像差异特征变化而进行动态调整,从而得到具有针对性的融合算法。

合成环肽抑制HIV-1病毒介导的细胞融合的初步研究

目的鉴定合成环肽FJ-08是否抑制HIV-1病毒介导的细胞融合。方法固相合成环肽FJ-08(SACYWWHRLHCGGGS),将合成肽与BSA载体交联,ELISA检测交联物与源于HIV-1gp41N螺旋的合成肽N36结合,细胞融合抑制实验检测FJ-08抑制H9/HIVIIIB细胞与MT-2细胞的融合。结果ELISA鉴定表明FJ-08-BSA与N36肽结合。与无关肽比较,细胞融合抑制实验显示在2h内,80#g/ml的FJ-08肽具有抑制融合作用,呈现浓度依赖效应。结论FJ-08合成肽可抑制HIV-1介导的细胞融合。

颅脑肿瘤MRI及CT图像三维重构的应用研究

目的评估MRI及CT图像三维重构及图像融合在颅脑肿瘤中的临床应用价值。方法选取经MRI检出并均行高分辨CT(HRCT)扫描的28例颅脑肿瘤患者,将同一患者的MRI及CT影像数据导入Mimics软件进行三维重构及图像融合,并对所获得图像在肿瘤形态显示及颅骨受累等方面分别与MRI或CT图像进行比较分析。结果三维重构图像直观展示了肿瘤的三维空间位置;在显示肿瘤及邻近颅骨受累范围方面,较MRI、CT图像有优势。结论基于MRI及CT影像数据所获得的颅脑肿瘤三维重构图像能直观显示肿瘤空间立体位置和邻近颅骨受累状况,可为临床教学及手术提供有益的帮助。

血型A抗原的模拟多肽的表达及功能研究

目的融合表达血型A抗原的模拟多肽,初步鉴定融合蛋白结合抗A抗体的能力。方法PCR克隆扩增血型A抗原模拟多肽(P5)和谷胱苷肽S-转移酶(GST)编码基因,并连接成P5-GST。双酶切后克隆入原核表达质粒pET28b,经E.coli DH5a扩增后纯化并酶切、测序鉴定。以BL21(DE3)为表达菌,在IPTG诱导下表达P5-GST融合蛋白,Ni-NTA柱纯化蛋白。红细胞凝集抑制实验分析融合蛋白模拟血型A抗原的能力。ABO-ELISA初步分析P5-GST融合蛋白检测血型抗体的效能。结果成功构建P5基因和GST基因融合的原核表达质粒pET28b-P5-GST,目的基因可以高效表达,纯化的融合蛋白具有良好的模拟血型A抗原的能力。基于P5-GST融合蛋白的ABO-ELISA具有一定的检测血浆抗A抗体的能力。结论血型A抗原的模拟多肽序列与GST的融合表达蛋白具有特异性结合抗A抗体的特性,本融合蛋白具有替代血型A多糖抗原潜能,为发展新型的抗A抗体检测方法提供依据。

滋养层细胞促融合表位肽抗生育作用的初步研究

目的合成多价抗原肽,观察其体液免疫效果,并初步评估其抗生育潜力。方法选择人滋养层细胞促融合表位模拟肽与一种通用辅助T细胞表位(PADRE)作为骨架,合成多价抗原肽(MAP)结构的免疫原,与等量弗氏佐剂混悬后免疫雌性C57BL/6小鼠,观察体液免疫反应的特点及抗血清干扰滋养细胞融合的效果。结果在431A固相自动肽合成仪上成功地合成了MAP多肽,并经HPLC纯化、质谱鉴定证实其纯度达95%以上;其在小鼠血清中诱导出的特异性抗体的滴度最高达1:1024,且可以特异识别滋养层细胞相关抗原表位;在1:10稀释的抗血清存在时,forskolin诱导的人绒癌细胞(BeWo)间融合显著减少(P<0·01)。结论由含有人滋养层细胞促融合表位模拟肽、具有特异性氨基酸序列的新抗原所制备的抗血清可识别滋养层细胞相关天然抗原表位,并在小鼠体内激发出较理想的特异性体液免疫,同时,抗血清对BeWo细胞间融合具有一定抑制作用。

一种避孕免疫原的设计、合成及免疫原性研究

目的探讨如何将人滋养层细胞促融合表位模拟肽构建成有效的避孕免疫原。方法选择人滋养层细胞促融合表位模拟肽与一种通用辅助T细胞表位(PADRE)作为骨架,设计、合成多抗原肽(MAP)多肽和线性嵌合肽两种结构免疫原,并分别与等量弗氏佐剂混悬后免疫雌性C57BL／6小鼠,观察体液免疫反应的特点。结果在小鼠的血清和子宫黏膜冲洗液中,MAP多肽均比线性嵌合肽诱发出更高的抗体滴度；同时,经免疫组化法特异性抗体可以特异识别滋养层细胞相关抗原表位。结论辅助T细胞表位引入及增加多肽免疫原结构复杂性可提高其免疫原性,显著增强免疫反应强度。在以模拟表位肽为基础肽苗设计中,MAP结构是一种较好的结构。

三维CT评估单孔分体内镜治疗L4/5滑脱症椎间融合术的安全性

背景:新型的单孔分体内镜技术已用于治疗腰椎滑脱症,但尚无该技术安全性、可行性、有效性的文献。目的:通过腰椎CT三维重建,观测骨性标志点与L_(4)、L_(5)神经及椎间隙位置关系,评估单孔分体内镜L_(4/5)滑脱症椎体间融合术的安全性。方法:26例Ⅰ度L_(4/5)滑脱症患者(滑脱组)和26例志愿者(正常组),均行腰椎CT扫描,导入Mimics 17.0软件,测量参数:①测量垂直距离。a,b:L_(5)上终板与L_(5)上关节突冠状位关节面内侧缘交点(N)分别至乳突后缘最高点(R)和L_(5)上关节突尖部(S);c:L_(4)下关节突尖部(X)至N所在矢状面与L_(4)下终板交点(M)。②测量水平距离。d:R至N所在横断面与L_(4)出口神经根下缘交点(N_(1));e:R至M所在横断面与L_(4)出口神经根下缘交点(M_(1));f:N至N所在横断面与神经组织外侧缘交点(N_(2));g:N_(1)至N_(2);h:M_(1)至M_(2);i:N_(2)至M_(1);j:M_(1)至L_(5)上关节突矢状位关节面后缘(R_(1))。③9例患者行单孔分体内镜椎体间植骨融合术,采用腰腿痛目测类比评分、日本骨科协会评估治疗分数(JOA)、Oswestry功能障碍指数(ODI)、36条目简明量表(Short-form 36,SF-36)评估疗效。结果与结论:①滑脱组b,c之间差异无显著性意义(P>0.05),表明显露L_(4/5)椎间盘只需去除等量的上、下关节突和/或椎板骨质。②两组d,e差异均有显著性意义(P<0.05),应根据病理变化数据规划手术。③两组f,g,i差异均无显著性意义(P>0.05),表明退行性滑脱未改变行走与出口神经的位置关系,在两者恒定不变的横向工作区置入融合器是安全的。④9例腰椎滑脱症患者末次随访的目测类比评分、JOA、ODI及SF-36评分均较术前、术后6个月明显改善(P<0.05)。⑤安全开窗范围:S向下(11.78±2.34)mm至N、X向上达L_(4)下终板分别显露椎间盘上、下缘;向外开窗至M_(1)不会伤及L_(4)神经;向内减压谨防损伤N及其附近的L_(5)神经。了解新型的单孔分体内镜技术特点有助于提高手术的安全性和疗效。

基于Mimics软件分析不同下颈椎前路椎弓根钉联合零切迹融合器内固定方式的可行性

目的 通过Mimics软件建立正常下颈椎三维图像,比较分析不同下颈椎前路椎弓根钉联合零切迹融合器内固定方式的可行性。方法 选取自2021-01—2022-09进行颈椎CT扫描检查后颈部正常的患者,将50例颈椎CT数据采用Mimics软件分析,通过三维重建得到C_(3~7)三维图像。第一组模拟右侧下颈椎前路椎弓根钉联合零切迹融合器内固定,第二组模拟左侧下颈椎前路椎弓根钉联合零切迹融合器内固定,第三组模拟双侧下颈椎前路椎弓根钉联合零切迹融合器内固定。观察并比较3组下颈椎前路椎弓根钉与零切迹融合器螺钉的相互位置。结果 第一组48例C_(3、4)节段零切迹融合器下位螺钉与颈椎前路椎弓根钉相交,46例C_(4、5)节段零切迹融合器下位螺钉与颈椎前路椎弓根钉相交,第二组C_(3、4)、C_(4、5)节段所有零切迹融合器下位螺钉与颈椎前路椎弓根钉相交,其余零切迹融合器螺钉与颈椎前路椎弓根钉均处于安全位置。第三组C_(3~7)节段中零切迹融合器螺钉与颈椎前路椎弓根钉均处于安全位置。调整零切迹融合器下位螺钉的角度后,第一组C_(3、4)节段、C_(4、5)节段零切迹融合器下位螺钉的尾倾角均大于第二组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 通过右侧下颈椎前路椎弓根钉(采用刘建东的方法置钉)联合零切迹融合器内固定是可行性的,但是还需要进行生物力学研究来验证其稳定性。

寰枕融合患者枢椎椎弓根形态及对手术治疗的影响

目的探讨寰枕融合患者枢椎椎弓根形态及其对手术治疗的影响。方法以2018年5月—2019年3月我院收治的寰枕融合患者49例作为病例组,无颅颈交界区疾病的患者30例作为对照组,所有患者均行颅颈交界区薄层CT扫描三维重建,采用Mimics软件测量患者枢椎椎弓根宽度、高度及内倾角和上倾角。病例组患者采用后路寰枢椎钉棒复位内固定手术进行治疗。结果病例组枢椎椎弓根高度为(4.62±1.39)mm,宽度为(4.13±1.45)mm,对照组枢椎椎弓根高度为(5.54±1.83)mm,宽度为(4.88±1.22)mm,两组比较差异具有显著的统计学意义(t=3.33、3.59,P<0.05)。对于枢椎椎弓根发育狭小,无法植入枢椎椎弓根螺钉的患者,11例植入颈2下关节突螺钉治疗,3例植入颈3下关节突治疗,6例植入颈3椎弓根螺钉治疗。结论寰枕融合患者枢椎椎弓根较正常狭小,植入螺钉难度更大,无法安全植钉时应采用备选方案进行治疗。

A抗原表位模拟多肽融合表达载体的构建及鉴定

目的:构建血型A抗原模拟多肽融合表达载体,初步鉴定融合表达蛋白结合抗A抗体的能力。方法:PCR扩增血型A抗原模拟多肽(P17)和谷胱苷肽S-转移酶(GST)编码基因,并连接成P17-GST。双酶切后克隆入原核表达质粒pET28b,酶切、测序鉴定。以BL21(DE3)为表达菌,在IPTG诱导下表达P17-GST融合蛋白,Ni-NTA柱纯化蛋白。红细胞凝集抑制实验分析融合蛋白模拟血型A抗原的能力。结果:成功构建P17基因和GST基因融合的原核表达质粒pET28b-P17-GST,目的基因可以高效表达,纯化的融合蛋白以浓度依赖的方式抑制A型红细胞的凝集作用。结论:血型A抗原的模拟多肽序列与GST的融合表达蛋白可特异性结合抗A抗体,具有替代血型A多糖抗原潜能,为发展新型的抗A抗体滤除材料提供了依据。