一种基于近似树的三维心血管图像的匹配算法

为实现不同时刻三维心血管图像的匹配，提出一种基于近似树的心血管图像匹配算法。先将三维心血管表示成树的结构，然后介绍了包含VLDC(variable length don’t cares)结点的近似树匹配算法。然而，在心血管树匹配的过程中，匹配的具体对象是曲线而不是通常意义的结点，因此，提出包含VLDC曲线的近似树匹配算法，并重点介绍其中的VLDC曲线的匹配过程。在实验中对相邻时刻的心血管图像进行了匹配，实验结果令人满意。     

一种基于高斯匹配滤波法的视网膜图像血管中轴线快速提取算法

目的：研制快速、精确的视网膜血管中轴线（ｖｅｓｓｅｌ ａｘｉａｌ ｓｋｅｌｅｔｏｎ ＶＡＳ）提取算法，以定量分析眼底血管形态改变的细微变化。方法：１．图像预处理（去噪、增强）。２．以经二值化及膨胀后的梯度图像为模板，进行基于高斯匹配滤波法的快速血管提取。３．后处理（细化等）。结果：分别采用本文方法及传统方法对视网膜ＶＡＳ进行提取与结果比较。结论：本文方法具有快速、精确、抗噪声能力强及提取出的ＶＡＳ     

一种连续轮廓组的多边形逼近与匹配算法

提出一种适合于连续医学图像序列的轮廓匹配算法.基于笛卡尔坐标空间,首先对医学图像轮廓曲线进行离散化,运用多边形逼近算法提取点数最多轮廓的特征点,然后依据多边形相似度来提取剩余轮廓的特征多边形,使得相邻轮廓之间达到最好的匹配.实验结果表明,该算法可以得到很好的匹配效果.     

基于轮廓匹配和多项式拟合的虹膜分割算法

虹膜图像在采集过程中由于个体差异、采集环境等因素的影响,存在遮挡、偏角等噪声。针对该问题,提出一种基于轮廓匹配和多项式拟合的虹膜分割方法。首先将虹膜图像分为理想型虹膜图像与非理想型虹膜图像;其次针对理想型虹膜图像,根据圆的标准方程检测虹膜边界实现虹膜分割,针对非理想型虹膜图像,通过轮廓匹配算法获得带遮挡部分的虹膜后,采用多项式拟合的方法去除眼睑等遮挡部分,实现虹膜的准确分割。本文算法实现虹膜分割的错误率nice1为1.5%,nice2为1.9%,且F1值达到93.65%。结果表明,该方法能够有效地去除虹膜图像中的遮挡噪声,具有较高的虹膜分割准确率。     

基于混合互信息和改进粒子群优化算法的医学图像配准方法

为满足医学图像辅助诊断与治疗的需要,提出一种基于混合互信息和改进粒子群优化算法的医学图像配准方法。在每次迭代时,首先使用基于Renyi熵的改进粒子群优化算法对图像进行全局搜索,再使用基于Shannon熵的Powell算法对当前得到的最优解进行局部寻优。实验图像为60幅模拟图像和10幅临床图像,对70幅图像进行单模态和多模态的医学图像配准实验,所提出算法的单模态医学图像配准结果均达到亚像素级。在多模态医学图像配准实验中,采用5种性能指标,评价配准结果的质量。同3种医学图像配准算法进行比较,结果显示新算法除计算时间外,其他4项指标均为最优,MI指数、NMI指数和CC指数的均值分别为1.338 6、1.363 1和0.837 8。主观和客观分析显示,所提出算法在精确度和收敛速度方面均优越于其他配准算法。     

一种改进的模板匹配算法及其在ECG波形识别中的应用

基于相关系数的模板匹配算法无法区分波形信号f(t)与nf(t),因为模板p(t)与f(t)和nf(t)之间的相关系数相等。本研究提出一种改进的相关性算法,使得模板与信号进行匹配运算后得到的系数c∈[-1,1],并且只有在p(t)=f(t)时c值为1。利用此方法分别对ECG的R波和T波进行识别,可准确地区分R波和T波,并可确定模板波形的检测点。此方法与基于相关系数的模板匹配算法相比具有较好的波形检测特异性,可应用于各个领域的波形识别。     

PSO和Powell混合算法在医学图像配准中的应用研究

基于互信息的图像配准方法具有自动化程度高、配准精度高等优点,已被广泛应用于医学图像的配准.但是,基于互信息的目标函数经常是不光滑的,存在许多局部极值,给问题的求解带来了很大的困难.本文讨论了互信息函数的多极值特性,并提出了一种粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)和Powell混合优化方法.经检验,这种方法能有效地克服互信息函数的局部极值,大大地提高了配准精度,达到亚像素级.     

面向生物医学文献挖掘的一种改进的贝叶斯算法

随着生物医学文献的指数性增长,运用数据挖掘的方法从生物医学文献中发现新的知识变得越来越重要,其中一个关键的问题就是文献检索.通过分析文本属性对文献检索性能的影响,提出一种改进的贝叶斯算法,引入文档长度因子,并对文档特征向量进行降维,最后利用代谢相关的文献库进行实验.实验结果与分析表明,相对于一般的贝叶斯方法,改进的算法提高了文献的查全率和查准率,同时降低了算法执行的复杂性.     

连续小波变换和匹配追踪算法在心音信号分析上的应用和对比

心音对大多数心血管疾病具有极高的临床诊断价值,所以对心音信号进行分析有助于临床上对心脏疾病的诊断.心音信号是非平稳信号,需要选择合适的算法来进行时-频分析.传统的分析方法如傅立叶变换难以达到令人满意的效果.连续小波变换和匹配追踪算法是两种有效的时-频分析法,都可以有效地提取心音信号的特征并进行聚类.通过分析比较,可以看出两种算法比传统算法的优越性以及各自的优势和不足.     

一种基于Matlab的CT脑组织图像提取算法

提出了一种基于Matlab的CT脑组织图像提取算法,该算法克服了传统方法 主观选择阈值等方面的不足,设定算法自动获取阈值,然后采用数学形态学及集合论方法 ,实现脑组织的分割与提取,既提高了工作效率,又提高了分割的准确度.     

基于基因芯片数据的代谢网络重构及其应用

目的 基因组尺度的代谢网络重构提供了一种从系统层面深入观察生物体的方法,由此重构得到的网络是个体的“全基因组网络”.鉴于这种网络不能反映出不同环境条件下细胞内的动态变化过程,本文给出一种从基因芯片数据出发对生物体的实时“工作网络”进行重构的方法.方法 通过对基因芯片数据使用dChip软件计算探针的P-A call后可得到基因的表达谱,然后在所整合的多源数据库的辅助下经由“基因表达谱→酶→反应→代谢网络”的过程进行“工作网络”的自动化重构.结果 对来源于14种组织的182个干细胞样本进行工作网络重构的结果表明,所有干细胞之间具有较高的相似性,但不同组织来源的干细胞之间仍存在一定差异性.结论 以基因芯片数据为数据源的代谢网络重构方法可有效用于生物体的“工作网络”重构.     

Genotoxic activity in microorganisms of tetryl, 1,3-dinitrobenzene and 1,3,5-trinitrobenzene

N-Methyl-N,2,4,6-tetranitroaniline (tetryl), 1,3-dinitrobenzene, and 1,3,5-trinitrobenzene were subjected to DNA repair assays using the Escherichia coli W3110/polA⁺, p3478/polA^? system, reverse mutation assays with His^? Salmonella typhimurium strains TA1535, TA1537, TA1538, TA98, and TA100, and mitotic recombinogenic tests with the yeast Saccharomyces cerevisiae D5. Tests were carried out in the absence of an exogenous activation system and in tissue homogenate-mediated assays using Aroclor 1254-induced, male rat-liver-derived S9 mix. Mutagenic activity of tetryl was demonstrated with S typhimurium strains TA1537, TA1538, TA98, and TA100. The responses were particularly strong in the absence of S9 mix. Tetryl also induced increases in recombinant numbers and frequencies in the S cerevisiae test without the S9 mix, but not in its presence. 1,3-Dinitrobenzene was demonstrated to be a mutagen with S typhimurium strains TA1538, TA98, and TA100. Slight activity was also seen with TA1537. The S9 mix reduced the magnitude of the responses. 1,3,5-Trinitrobenzene was also demonstrated to be mutagenic with S typhimurium strains TA1535, TA1537, TA1538, TA98, and TA100. Again, the S9 mix reduced the magnitude of the responses. In this segment of a programme initiated by military authorities, the genotoxic potential of three nitroaromatic compounds, which have found significant use in explosive preparations, has been demonstrated. Twelve other compounds used in ordnance were not active in any of the test systems. These were octahydro-1-acetyl-3,5,7-trinitro-S-tetramine (SEX), hexahydro-1,3-dinitro-5-acetyl-S-triamine (TAX), ethyl centralite, 2-nitrodiphenylamine, N-nitrosodiphenylamine, diphenylamine, diethyleneglycoldinitrate, nitroguanidine, lead salicylate, lead resorcylate, red phosphorus, and zinc chloride.     

基于混合优化算法的医学图像配准方法

基于互信息的图像配准算法计算复杂度高,配准速度慢。针对这一问题,本文提出一种基于改进遗传算法和Powell算法相结合的医学图像配准方法。首先针对传统遗传算法收敛速度慢、易早熟的缺陷,本文对遗传操作中的交叉运算过程提出了改进策略,并将改进的遗传算法与Powell算法相结合,充分利用遗传算法的全局搜索能力与Powell算法的局部搜索能力。与Powell算法和未改进的遗传算法相比,本文提出的算法极大地缩短了图像配准所用的时间,同时提高了算法的抗噪性。     

Specific regions of genome plasticity and genetic diversity of the commensal Escherichia coli A0 34/86

Escherichia coli A0 34/86 (O83:K24:H31) is a commensal strain that has been used for prophylactic and therapeutic colonization of the intestine of newborn infants. To identify traits specific for E. coli A0 34/86, we used a minimal tiling set of 148 BAC clones of A0 34/86 genomic DNA, to construct restriction-digested BAC arrays. Hybridization with genomic DNA from four E. coli strains (CFT073; O157:H7; K12 and Nissle 1917) allowed selection of two BAC clones that were sequenced to identify A0 34/86-specific regions. Genes for the yersiniabactin siderophore system, several proteins homologous to Salmonella enterica serovar Typhimurium vitamin B₁₂ synthesis proteins, as well as genes necessary for the degradation of propanediol, the pix fimbriae determinant and genes coding for a putative phosphoglycerate transport system present also on pathogenicity island V of E. coli strain 536 were all identified in E. coli A0 34/86. This comparative analysis underlines the important genome heterogeneity between E. coli strains.     

A biological continuum based approach for efficient clinical classification

Clinical feature selection problem is the task of selecting and identifying a subset of informative clinical features that are useful for promoting accurate clinical diagnosis. This is a significant task of pragmatic value in the clinical settings as each clinical test is associated with a different financial cost, diagnostic value, and risk for obtaining the measurement. Moreover, with continual introduction of new clinical features, the need to repeat the feature selection task can be very time consuming. Therefore to address this issue, we propose a novel feature selection technique for diagnosis of myocardial infarction – one of the leading causes of morbidity and mortality in many high-income countries. This method adopts the conceptual framework of biological continuum, the optimization capability of genetic algorithm for performing feature selection and the classification ability of support vector machine. Together, a network of clinical risk factors, called the biological continuum based etiological network (BCEN), was constructed. Evaluation of the proposed methods was carried out using the cardiovascular heart study (CHS) dataset. Results demonstrate a significant speedup of 4.73-fold can be achieved for the development of MI classification model. The key advantage of this methodology is the provision of a reusable (feature subset) paradigm for efficient development of up-to-date and efficacious clinical classification models.     

Over-expression of the yeast BFR2 gene partially suppresses the growth defects induced by Brefeldin A and by four ER-to-Golgi mutations

The fungal metabolite Brefeldin A (BFA) disrupts the Golgi apparatus and its incoming protein flux. We developed a genetic approach to identify yeast proteins involved in the protein transport step that BFA blocks. The BFR2 gene (YDR299W) was thus isolated as a high-copy suppressor of the growth defects induced by BFA in a sensitive strain of Saccharomyces cerevisiae. Although BFR2 over-expression did not cause a secretory block or slow-down, it partially suppressed the growth defect of four mutants blocked at the step of budding or docking of small vesicles en route to the Golgi (sec13-1, sec16-2, sec23-1, ypt1-1). The essential BFR2 gene was predicted to encode an extremely hydrophilic product containing two short regions with potential coiled-coils, one of which corresponds to a cluster of acidic residues. Received: 10 September / 3 November 1997     

基于代谢网络拓扑结构的基元模块发现方法

目的为提取出物种代谢网络具有的基本结构模块即基元模块,提出一种基于拓扑结构的发现代谢网络基元模块方法。方法首先利用网络模块化方法将不同物种的代谢网络划分为模块集合,然后通过合并相似的模块以及分解较大的代表模块等操作,最终获得基元模块集合。同时,利用超几何假设检验的方法以确定模块所具有的代谢功能,并在此基础上验证发现基元模块方法的合理性。结果对KEGG数据库中的1452个物种代谢网络经上述方法处理后,最终得到11446个基元模块,并且这些基元模块能够很好地表示代谢网络。结论提出了一种基于代谢网络拓扑结构的发现基元模块的方法,该方法能够有效提取出组成物种代谢网络的基元模块。     

基于rDNA序列的酵母整合载体的构建及应用

目的构建一个基于rDNA序列的酵母整合载体。方法通过PCR扩增得到酿酒酵母rDNA序列;通过常规分子生物学技术构建以rDNA序列为整合位点的酵母整合载体。为了确证该载体的效能,将青蒿紫穗槐-4,11-二烯合酶基因克隆到该载体上,构建了含紫穗槐-4,11-二烯合酶基因的整合型酿酒酵母工程菌。提取该工程酵母的基因组,通过紫穗槐-4,11-二烯合酶基因的特异引物进行扩增,确认紫穗槐-4,11-二烯合酶基因是否已整合到酵母基因组上。发酵酵母工程菌,对发酵产物进行GC—MS检测,确认是否产生紫穗槐-4,11-二烯。结果构建了1个酵母整合载体,具有如下特点：①能将外源基因表达盒序列整合到酿酒酵母rDNA序列上,增加目的基因的拷贝数;②选择标记能反复应用,方便获得多拷贝的整合形式;③整合片段不需要酶切线性化,节省了内切酶,而且简化了操作程序。酵母基因组PCR结果表明,紫穗槐-4,11-二烯合酶基因已经整合到了酵母基因组上。以朱栾倍半萜为标准品,对该酿酒酵母工程菌的代谢产物进行GC—MS检测,发现其能产生紫穗槐-4,11-二烯,产量达到（91．33±7．57）mg／L朱栾倍半萜当量。结论初步成功构建了一个基于rDNA序列的酵母整合载体。