U-Net神经网络分割锥形束CT影像中下颌磨牙牙体与牙髓腔及其准确性验证

目的: 使用U-net卷积神经网络实现锥形束CT（cone-beam CT, CBCT）影像中下颌磨牙的牙体和牙髓腔的自动分割,采用基于显微CT（Micro-CT）扫描结果构建的三维模型作为金标准,评估分割准确性。方法: 从同济大学附属口腔医院放射科收集20组包含完整单侧下颌磨牙的口腔小视野CBCT数据,预处理后,由牙体牙髓病学专家使用MITK Workbench软件手动标注牙体与牙髓腔,作为U-net神经网络分割算法的训练集。另收集5颗下颌磨牙和相应的小视野CBCT数据,5组数据经相同预处理后作为测试集。随后由完成训练的神经网络和同一专家对测试集数据进行牙体和牙髓腔分割和三维重建。离体牙预处理后行Micro-CT扫描,将三维重建后获得的模型作为金标准。分别比较测试集数据中,专家的手动标注、神经网络分割结果与金标准两两之间的差异。采用Dice相似性系数（Dice similarity coefficient, DSC）、平均对称表面距离（average symmetric surface distance, ASSD）、Hausdorff距离（Hausdorff distance, HD）和形态差异分析对结果进行评估。采用SPSS 20.0软件包对数据进行统计学分析。结果: 神经网络分割结果与金标准相比,其牙体组的DSC为(95.30±1.01)%、ASSD为(0.11±0.02) mm、HD为(1.05±0.31) mm,牙髓腔组的DSC为(81.21±2.27)%、ASSD为(0.15±0.05) mm、HD为(3.29±1.85) mm,结合形态差异分析结果显示,神经网络的分割结果与金标准的牙体与髓室部分基本相似,但在根管部分,能分割出较粗的根管,对于根管下段和侧支根管等较细的根管分割能力有限。结论: 在现有实验条件下,以专家手动标注作为训练样本的U-net神经网络,实现了在CBCT影像上对下颌磨牙牙体与髓室的自动化精准分割。但对根管部分,其分割结果有待进一步提升。     

主动脉出口血压对左心室血流特性的影响

采用Mimics对心脏进行三维重构，用3-matic进行模型优化以及模型误差分析，对左心室室壁运动做速度分布假设，基于UDF宏文件对左心室室壁运动编写程序，将血液视为非牛顿流体，采用动网格技术研究不同血压对左心室血液流动的影响。模拟发现当左心室收缩时，压力梯度明显，内部压力减小。当左心室舒张时，内部压力逐渐增高。二尖瓣口处的速率先增大后减小。血压升高，左心室内剪切应力持续增大，极易破坏红细胞结构，产生溶血现象，导致心脏功能紊乱。     

基于信息平台的医院POCT管理改进

以华中科技大学同济医学院附属同济医院为例，探讨医院通过健全POCT管理体系，并借助信息平台改进POCT管理的经验，为其他医院POCT规范化管理提供参考。该医院通过搭建POCT管理平台，实现了设备标准化准入、人员资质统一授权、设备自动化质控和诊疗全流程闭环管理；基于信息平台的POCT管理改进，提升了医护人员的POCT认知度和操作水平，提高了医疗工作效率；实行诊疗全程风险管控，保障了医疗安全。     

hsacirc0006867在结直肠癌组织中的表达及其临床意义北大核心

目的:探讨环状RNA hsa_circ_0006867在结直肠癌中的表达及其与临床病理因素的关系。方法:全转录组测序筛选结直肠癌中特异circRNAs表达谱,挑选出差异表达显著的hsa_circ_0006867,qRT-PCR检测54例结直肠癌组织及癌旁组织中hsa_circ_0006867表达情况,分析其表达水平与结直肠癌临床病理特征的相关性,ROC曲线分析hsa_circ_0006867在结直肠癌中的诊断价值。结果:测序获得circRNAs在结直肠癌中的差异表达谱,qRT-PCR验证hsa_circ_0006867在结直肠癌中表达下调(P<0.05)。其表达水平与肿瘤分化程度和远处转移有关(P<0.05)。ROC曲线显示hsa_circ_0006867诊断结直肠癌AUC为0.851(95%CI:0.775~0.927),当截断值为0.0146时,敏感度为88.46%(95%CI:0.770~0.946),特异度为73.08%(95%CI:0.598~0.832),差异具有统计学意义(P<0.001)。结论:hsa_circ_0006867在结直肠癌中表达下调,与相关临床病理特征密切联系,可作为潜在结直肠癌临床诊断指标。     

基于电生理信号的生物医学工程专业课程体系建设

生理电信号作为生物医学工程中的重要信号,其中蕴含了丰富的人体信息。该研究以生理电信号为主线,通过对其信号的学习、获取、分析、处理将生物医学工程的专业课串联起来,使学生将专业知识和实际仪器设计分析结合起来,能较为全面的掌握信号与系统方面的知识,加强学生的实际分析和解决医学问题的能力。     

基于网络药理学联合GEO芯片分析百合乌药汤治疗胃癌的分子靶点及作用机制

目的:基于网络药理学联合GEO芯片差异基因分析的方法,分析百合乌药汤治疗胃癌的分子靶点和作用机制。方法:在TCMSP数据库检索中药药物信息,获得百合乌药汤的活性成分和分子靶点。在GEO芯片数据库通过检索"gastric cancer"分析筛选后获得GSE118916芯片数据,通过R软件分析得出差异基因,并绘制热图和火山图。通过Cytoscape3.7.2构建百合乌药汤与胃癌的成分-靶点网络图,使用插件Bisogenet和CytoNCA绘制核心靶点拓扑网络,并进行药物与疾病基因的GO富集分析(BP、CC、MF)和KEGG富集分析。结果:从GEO数据库下载分析得到与胃癌上调和下调最明显的差异基因40个。获得百合乌药汤有效活性成分10个,主要包括槲皮素(quercetin)、谷固醇(beta-sitosterol)、异松脂酸(Isopimaric acid)等,作用于PTGS2、ADH1C、ADRB2、PLAU、MAOA、CHRM3、CCNA2、MMP9、IL6等31个基因靶点。生物功能和通路富集分析表明,百合乌药汤治疗胃癌主要涉及脂多糖、氧化应激、血红素结合、蛋白激酶调节等方面,通过调节AGE-RAGE、TNF、NF-κB、IL17等信号通路发挥治疗作用。结论:百合乌药汤治疗胃癌的重要活性成分为槲皮素、谷固醇等,涉及TNF、NF-κB、IL17等信号通路。     

BET抑制剂对弥漫性大B细胞淋巴瘤细胞生长及外周血Th17细胞数量和相关细胞因子表达的影响

目的:探讨溴结构域和超末端结构域（bromodomain and extra terminal domain，BET）抑制剂对弥漫性大B细胞淋巴瘤CRL-2630细胞生长的影响，以及对弥漫性大B细胞淋巴瘤BALB/c-nu裸鼠外周血中辅助性T细胞17（helper T cells,Th17）数量和相关细胞因子表达的影响。方法:培养弥漫性大B细胞淋巴瘤株CRL-2630，使用不同浓度BET抑制剂（2、4、8、16、32 nmol/L）处理48 h，32 nmol/L BET抑制剂处理不同时间（12、24、36、48 h），CCK-8法检测各处理细胞活性；集落形成实验检测不同BET抑制剂浓度处理后细胞集落形成能力；Annexin V-FITC/PI双染法检测不同BET抑制剂浓度处理后细胞凋亡情况；实时荧光定量PCR与Western blot检测32 nmol/L BET抑制剂处理CRL-2630细胞48 h后HMGA1 mRNA与蛋白的表达水平；构建HMGA1过表达载体并通过脂质体介导法转染CRL-2630细胞，并用32 nmol/L BET抑制剂处理48 h，检测细胞活性与凋亡情况；构建裸鼠弥漫性大B细胞淋巴瘤模型并采集外周血，流式细胞术检测Th17细胞比例，ELISA法检测相关细胞因子的含量。结果:在一定范围内，BET抑制剂呈剂量依赖性地抑制CRL-2630细胞的活性，32 nmol/L BET抑制剂以时间依赖性地抑制CRL-2630细胞的活性。随着BET抑制剂处理浓度的增高，CRL-2630细胞集落形成能力逐渐下降，凋亡率逐渐升高。32 nmol/L BET抑制剂处理CRL-2630细胞48 h后，细胞中HMGA1的mRNA和蛋白水平均明显下降。pcDNA3.4-HMGA1转染CRL-2630细胞再使用BET抑制剂处理后，细胞的活性升高而凋亡率明显下降。弥漫性大B细胞淋巴瘤裸鼠经BET抑制剂作用后，外周血Th17细胞比例和IL-6、IL-17、IL-23含量较生理盐水组明显下降。结论:BET抑制剂能有效抑制 CRL-2630细胞活性，并诱导其凋亡，在一定范围内呈时效和量效关系。BET抑制剂还可以抑制弥漫性大B细胞淋巴瘤裸鼠外周血Th17细胞数量和相关细胞炎性因子的分泌，其作用机制可能与HMGA1的表达下调有关。     

基于肿瘤浸润深度及大小的TTS 评分系统对可切除胃癌患者预后判断的价值

目的:探讨基于肿瘤浸润深度及大小的TTS评分系统对可切除胃癌患者预后判断的价值。方法:选择行根治性切除的234例胃癌患者为研究对象。根据肿瘤浸润深度（T分期）和肿瘤大小构建TTS评分系统，分为TTS 0级、1级、2级，代表肿瘤侵袭性逐渐升高。通过Cox多因素模型分析TTS评分系统作为预后判断工具的可行性。结果:T1-T4期患者肿瘤的平均大小分别为(3.3±2.7)cm、(4.1±3.1)cm、(6.6±3.1)cm、(9.4±4.9)cm。单因素分析显示，肿瘤浸润深度与肿瘤大小、淋巴结转移、TNM分期、淋巴浸润和血管浸润显著相关(P＜0.01)。ROC曲线显示，45 mm为肿瘤大小的最佳界值，可有效区分患者是否存在淋巴结转移，曲线下面积(area under curve,AUC)为0.762。综合肿瘤大小的临界值和肿瘤浸润深度，构建TTS评分系统,TTS 0级、TTS 1级和TTS 2级的患者5年生存率分别为95.6%、83.3%和70.2%，两两比较后发现，不同TTS状态患者的生存率之间均存在显著差异(P＜0.01)。Cox多因素分析发现，TTS评分是影响患者预后的独立性危险因素（P＜0.05）。结论:本研究根据肿瘤浸润深度和大小构建了TTS评分系统，并证明了TTS评分与胃癌患者的预后密切相关。