部分相干径向偏振环形艾里涡旋光束在大气湍流中的传输特性研究

为了探究部分相干径向偏振环形艾里涡旋光束在大气湍流中传输时的光强闪烁特性,利用分步相位屏法研究了其在各项异性湍流中的传输特性。结果显示:随着传输距离的增大,闪烁指数首先逐渐增大,当达到最大值后再逐渐减小。当传输距离一定时,闪烁指数随着相干长度的增大而增大。随着截断因子的减小,拓扑荷数的增大,闪烁指数减小。随着相干长度、拓扑荷数的增大,部分相干径向偏振环形艾里涡旋光束保持偏振特性的能力增强。

医学仪器原理课程教学综合改革实践

本文介绍了西南医科大学医学信息与工程学院医学仪器原理课程教学活动中开展的各项教学改革实践。教学团队调整理论教学内容,运用多种教学方式,对实验项目和实验方式进行改革,进行了以形成性评价为中心的考试改革探索,加强了学生的创新精神和实践能力,效果显著,得到学生的高度肯定。

基于几何流多级树Bandelet分割编码的医学图像压缩方法

为进一步提高医学图像压缩效率,减少对网络存储和带宽的要求,提出了一种基于几何流多级树Bandelet分割编码的医学图像压缩方法。首先,结合图像结构的几何规律,利用稀疏表示方法构建图像的灰度级有规则变化的方向几何流表示方法,获得图像的二元方形四叉树表示形式;其次,针对小波分解结果在几何正则化情况下存在较少的显著系数问题,使用二维向量场表示正则性的方向,并用样条表示法获得方向几何流的逼近;最后,在对图像进行方向几何流分解基础上,利用M-band离散小波变换构建多级树Bandelet分割编码方式,实现了Bandelet系数计算改进。实验结果表明,所提方法在平均PSNR指标上相对于对比算法提升6.3%以上,在SSIM指标上相对于对比算法提升7.5%以上,并且具有更高的计算效率,实验结果验证了所提方法的有效性。

计算机软件工程现代化技术的发展现状与对策

本文针对当前时期我国计算机软件工程现代化技术的发展现状进行研究,并分析其发展现状,予以有效的解决对策,意在为我国计算机网络和软件工程现代化技术的进步奠定基础。

医学影像物理学教学设计基本模式研究

有效的课堂教学取决于有效的教学设计。通过分析医学影像物理学本身的知识结构和专业特点,结合教学中的具体情况,进行医学影像物理学教学设计基本模式研究,包括教学设计系统分析模式、过程模式和目标模式,有目的地提高医学影像物理学课程的教学效果。

乳腺癌微环境中CXC趋化因子治疗靶点和预后标志物的综合生物信息学分析

乳腺癌是全世界致死率较高的癌症之一。CXC是四个趋化因子家族之一,通过趋化吸引白细胞介导生存、血管生成和免疫致敏,并刺激乳腺癌细胞的生长、侵袭和转移,但这些趋化因子的差异表达谱和预后价值仍有待阐明。本研究使用UALCAN、Kaplan-Meier Plotter、cBioPortal等工具对乳腺癌微环境中CXC趋化因子进行了综合的生物信息学分析。结果发现,在乳腺癌患者中,CXCL9/10/11/13/17的mRNA表达水平较非肿瘤组织升高,而CXCL1/2/4/5/7的mRNA表达水平下降。CXCL9/11/12/13/17高表达的乳腺癌患者与长期OS显著相关,CXCL1/14/16的低表达也与较长的OS相关。CXCL1/2/5/13的表达量在乳腺癌病理分期中有显著差异。因此,CXCL1/9/11/13/17可能是乳腺癌的潜在预后标志物,CXCL1/2/5/13可以作为乳腺癌的潜在分期标志物。

以岗位胜任力为导向的生物医学工程专业人才培养模式构建

该文提出了一种以临床工程师岗位胜任力为导向的生物医学工程专业人才培养新模式。该模式旨在通过设定明确的培养目标,优化课程体系,强化实践教学,并融入创新创业教育,培养具备高专业素养和实践能力的临床工程师人才。该模式注重前沿知识与技能的传授,加强跨学科课程的整合,同时提供丰富的实践机会,使学生在实践中深化理论理解,提高解决实际问题的能力。此外,该模式还注重培养学生的创新创业能力,激发创新思维,为行业发展注入新活力。实施该模式后,学生的综合素质和岗位胜任力得到显著提高,受到用人单位的高度认可。该改革对生物医学工程教育创新和改进具有重要意义,有助于培养更多适应行业需求的高素质人才。

基于PBL教学理念的“医院信息系统”课程教学改革研究

结合当前医疗改革形势和学科发展,针对《医院信息系统》课程教学实践中遇到的实际问题。基于PBL教学理念将理论教学、情景模拟、项目实践融为一体,从教学目标、教学方法、教学内容、课程评价体系几个方面进行课程教学改革,形成该课程独有的专业特色,旨在提高学生学习兴趣,培养学生在医院信息系统管理、开发、分析方面的能力,增强学生自主学习能力,培养立足医疗卫生行业的复合型医疗信息化专业人才。

医学电子学基础教学内容分析

教学内容分析是教学设计的一个重要步骤。以医学电子学基础教材中的内容为例,进行教学内容分析。教学内容分析应以教学目标为基础,其基本方法包括层级分析法、图解分析法、归类分析法、对比分析法等。通过对教学内容合理安排、精心设计,使学生对知识点的理解更透彻,最终使课堂教学更有效。

医学电子学基础课程内容优化研究

为适应电子技术的飞速发展,需对医学电子学基础课程内容进行优化。其优化应突出教学目标,保持系统性并体现时代发展需要,以使学生对其知识有更深的理解和掌握。

线上线下混合教学模式在医院信息化概论教学中的应用研究

针对《医院信息化概论》课程教学实践中遇到的实际问题,结合当前课程教学改革的趋势,利用超星学习通平台进行线上线下混合教学模式的应用研究。利用超星学习通课前、课中、课后辅助教学功能,组织丰富多样的教学活动,从而实现以教师为引导、学生为主体的教学理念,增强学生学习主动性与积极性,培养学生思考问题、探究问题的能力。

基于多分类SVM算法的癫痫发作自动检测方法

高性能的癫痫脑电信号自动检测方法对减轻医生负担并提高癫痫的诊断效率具有重要临床研究意义。论文提出了一种能够区分正常、癫痫发作和发作间期脑电信号的高性能三分类系统。采用Daubechies 4小波构成的4级提升式小波变换将脑电信号分解为不同子带信号,求得不同子带信号的近似熵、Teager能量、局部波动率、自回归系数、Hurst指数特征值;利用Fisher得分法进行特征选择,提高分类精度同时减小计算复杂度;基于二叉树多分类支持矢量机(support vector machine,SVM)对脑电信号分类,实现正常、癫痫发作和发作间期信号的自动检测。实验表明,系统的准确率、灵敏度和特异性均达到100%,优于现有的分类识别方法,提出的三分类系统具有良好的分类性能,为癫痫及癫痫发作的临床检测提供了较好参考价值。

拓展现实技术在临床手术中的应用

为了探究拓展现实技术(XR)在临床手术中的应用和发展,促进XR技术高质量辅助临床手术。本研究针对基于二维图像的微创手术导航,医生难以准确判断病灶的位置、大小和几何形状且具有潜在辐射危险等问题,使用CT数据进行三维建模,依托XR技术实现术中导航,采用改进的四元数法提升电磁定位精度,系统定位精度的误差小于2 mm;针对远程手术网络数据传输卡顿、延迟等现象,依托5G网络优化服务器GPU编程算法、视频流实时编码策略和网络设计,实现了数据传输低延迟,平均延迟小于60 ms;采用高斯分布变形模型模拟碰撞检测和组织的应力形变,实现触觉感知效果。研究表明,基于XR技术的术中导航,能够更准确地确定病灶的位置,有效地降低了手术风险,且避免了术中辐射;5G网络低延迟、高保真特性使手术中实时交互成为可能,为多终端远程协同手术提供了技术基础;将力反馈技术与XR技术结合,实现具有触感的体验,使医生能够进行深度沉浸式的术前规划和虚拟手术,提高了手术成功率,缩短医生的学习曲线。XR技术赋能临床手术,对提高我国临床手术领域的源头创新能力具有积极意义,对推动手术模式创新的研究具有重要价值。

5G支持下的超声乳化白内障吸除术虚拟仿真系统设计与应用

由于人眼结构复杂,开展直观眼科学习、手术训练存在困难。本研究通过虚拟现实技术,构建超声乳化白内障吸除术虚拟仿真系统,用于辅助眼的解剖知识学习和手术训练。系统分为Web版和PC版,通过云端完成程序运行与画面渲染,保证音频、视频、立体模型能在客户端和云端实现实时传输,摆脱了依赖昂贵外接设备的不足。立体形式的数字解剖和虚拟手术资源能够培养眼科医师的抽象思维,有助于知识的获取与掌握,并提升医生的实践能力,辅助真实操作。

基于支持向量机的肝外胆管癌术前淋巴结状态预测模型构建

目的开发一种预测肝外胆管癌淋巴结状态的机器学习模型。方法纳入101例接受根治性手术切除的肝外胆管癌病例,采用MaZda软件对多序列MRI图像病灶进行勾画,并且提取影像特征。利用最大-最小算法对影像特征进行归一化,并通过合成少数过采样算法进行分类数据平衡,生成新样本。采用Spearman相关性分析与最大相关最小冗余特征选择法进一步筛选影像特征,最终得到20个最具代表的特征。从新样本数据中任意选择80%样本作为训练集,剩余20%作为测试集,建立支持向量机(support vectormachine,SVM)预测模型,并利用受试者工作特征曲线(ROC)评价模型性能。结果预测模型训练集的AUC为0.98,准确率为89.2%,灵敏度为92.9%,特异性为89.4%。测试集的AUC为0.83,准确率为82.2%,灵敏度为82.1%,特异性为80.9%。结论基于MRI影像的SVM预测模型具有良好的预测性能,可为临床医生提供对肝外胆管癌患者个性化的术前预测,辅助评估手术价值并做出适当的临床决策。

基于机器学习的病理组学特征可预测乳腺癌患者对新辅助化疗的反应

目的:利用病理组学的方法开发用于预测乳腺癌(breast cancer,BC)患者新辅助化疗(neoadjuvant chemotherapy,NAC)反应的新型标志物。方法:回顾性纳入211例西南医科大学附属医院的非特殊浸润性BC患者(训练组:155例,验证组:56例),使用CellProfiler软件提取患者数字病理切片中的高维病理组学特征,利用Mann-Whitney U检验、Spearman相关系数和最小绝对值收敛和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)算法进行特征逐层筛选。筛选后的最优特征通过支持向量机(support vector machine,SVM)方法在训练集中开发了病理组学特征(pathomics signature,PS)并在独立验证集中进行验证。PS与单因素有意义的临床病理因素(P<0.05)纳入多因素逻辑回归进行进一步验证。结果:PS的曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.749(95%CI=0.672~0.827),验证集中AUC为0.737(95%CI=0.604~0.870)。多因素逻辑回归的结果显示,PS(OR=2.317)与人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)(OR=4.018)是BC患者NAC反应的独立预测因素。结论:PS可以帮助临床医生在治疗前准确预测NAC的反应,促进BC患者的个性化治疗。

改进傅里叶域转换的分子性质预测方法仿真

生物信息分子交换过程存在复杂的量子互斥相互作用,使得分子性质预测难以实现。以图神经网络为基础,提出一种基于分子结构图数据的分子性质预测方法。将由顶点-边结构组成的不同种类图形数据作为神经网络输入,构建图神经网络;结合分子结构图的不规则特征与复杂性,利用傅里叶变换方法在图神经网络中引入谱卷积,完成节点的傅里叶域转换,得到图卷积神经网络。通过融合分子结构图、聚合原子邻域信息、更新原子结构,实现分子性质的预测。实验结果证明了所提方法具有高预测精度,且规模数据集处理能力较强,分子预测的泛化性与迁移性的优越性显著。

黄芩素联合U0126诱导人乳腺癌细胞株MCF-7凋亡的分子机制研究

目的探讨黄芩素和U0126诱导人乳腺癌细胞株MCF-7凋亡的分子机制。方法单独及联合使用20μmol黄芩素、10μmol U0126处理MCF-7细胞24 h;光学显微镜观察细胞数量变化,流式细胞术检测MCF-7细胞周期变化,CCK8法检测细胞增殖变化,TUNEL法和流式细胞术检测细胞凋亡,实时聚合酶链反应(Real Time PCR)和Western blot检测凋亡相关因子m RNA和蛋白的表达水平。结果与黄芩素单独刺激MCF-7细胞相比,黄芩素联合U0126刺激MCF-7细胞时,S期细胞比例降低更明显;MCF-7细胞经不同浓度黄芩素或U0126处理后,增殖抑制,且具有浓度依赖性(P<0.05);与黄芩素单独处理MCF-7细胞相比,黄芩素与U0126联合处理时,细胞凋亡更加显著(P<0.05),早期凋亡和晚期凋亡均增多(P<0.05);与黄芩素或U0126单独处理MCF-7细胞相比,黄芩素和U0126联合处理MCF-7细胞时,凋亡抑制因子Bcl-2的m RNA水平降低(P<0.05),凋亡促进因子Bax的m RNA水平增高(P<0.05),ERK1/2、GSK-3β和P38的磷酸化水平降低(P<0.05),凋亡促进因子Bax表达量增高(P<0.05),凋亡抑制因子Bcl-2表达量降低(P<0.05)。结论黄芩素或U0126通过调控Bcl-2/Bax的表达水平以及ERK1/2、GSK-3β和P38的磷酸化水平抑制MCF-7细胞增殖,促进细胞凋亡,且具有协同效应。因此,黄芩素和U0126可联合用于临床治疗乳腺癌,具有重要临床意义。

面向家族制模具多异型腔不平衡充填的快速优化设计

由于家族制模具多异型腔结构的不平衡性,极易在注射成型过程中产生局部充填不满、迟滞效应等缺陷,很大程度上制约着制品的品质。在对塑料熔体流动分析的基础上,发现流道截面半径和长度是影响熔体体积流量和压力分布的重要因素。针对指示灯柱产品多异型腔组合结构的注射成型特征,提出将不同型腔间充填末端的最大平均压力差作为不平衡因子,集成一种基于均匀设计多维结构变量的快速优化机制,结合遗传算法全局优化获得指标最优的流道方案。模拟验证结果表明,结构参数改进后的流道系统充填平衡效果明显优于初始结果。

基于物联网的智能工厂供应链共享平台设计

为获得智能工厂供应链运行决策的最佳方案,提高智能工厂产品信息的快速响应能力,采用物联网技术优化设计了智能工厂供应链共享平台。分别设计主界面、登录界面、功能界面和导航界面,实现对平台前端的UI设计。以物联网框架结构为基础,安装感知层、网络层和应用层的硬件设备,并在此基础上建立智能工厂供应链共享平台数据库。最终通过对各个智能工厂供应链环节的信息传递,实现平台的信息共享功能。通过测试实验发现,与传统智能工厂供应链共享平台相比,设计的共享平台的数据更新速率提高了54.2Mb/s。