混合遗传算法在医学图像配准中的应用

针对遗传算法和梯度算法各自的优点和缺陷,提出了遗传算法和梯度算法相结合的松散耦合和紧密耦合两种混合遗传算法,并利用基于排挤的小生境技术对其性能进行了改进,使其在搜索能力和收敛速度上都有了较大提高。利用此算法成功实现了以互信息为相似性测度的医学图像配准。计算实例结果表明,本算法能够有效克服局部极值的影响,具备较强的抗噪能力,是一个精度高、稳定性好的医学图像配准算法。     

基于脑电复杂度的意识任务的特征提取与分类

本研究提出了利用事件相关脑电复杂度提取大脑运动意识特征，应用Mahalanobis距离判别式分析法，对人脑想象左右手运动任务进行分类，获得了满意的结果。对受试者想象左右手运动期间在大脑初级感觉运动皮层区记录的脑电信号采用复杂度分析方法量化了事件相关去同步（ERD）和事件相关同步（ERS）时程，结果表明EEG复杂度特征较好反映了ERD／ERS变化时程。最后对测试数据进行分类，最大分类正确率达到86．43％，通过最大分类正确率，最大信噪比，最大互信息等评价指标比较，验证了该方法的有效性，从而为大脑运动意识任务的特征提取及分类提供了新思路。     

交互信息在心脏状态和心率研究中的应用

交互信息是一种检测系统之间相依性的方法 ,它可以同时检测线性和非线性相关。本文介绍了交互信息的计算方法和性质 ,讨论了它在单个时间序列上的应用 ,并将它应用于心脏状态研究上。利用实验动物的数据 ,我们发现了心搏的运动既不是随机的也不是周期的 ;并且 ,不同心脏状态下的交互信息有很大的差别 ,浅麻 ,机控呼吸和开胸状态下交互信息都相对较小 ,心肌损伤后有明显增大 ,提示心搏的交互信息与心脏健康程度有很大关系     

基于自由变形法的多模态医学图像的配准与融合

本研究提出了一种自动识别颈部PET-CT图像特征点的算法，它应用自由变形（FFD）方法以CT图像的特征点为参考使PET图像产生变形，再结合最大互信息法对颈部PET与CT图像进行非刚体配准，最后用改进的小波图像融合法把两者进行融合得出视觉效果比较理想的融合图像。经实际计算得出的变形PET图像与对应CT图像的互信息量大于原始PET图像，并且最后用改进的小波图像融合法得出的融合图像的信息量比一般小波融合大，由此证明本研究所用方法是有效的。     

基于互信息的医学图像配准实验

基于互信息的配准方法，包括互信息和归一化互信息方法，是目前医学图像配准中无创、自动且精度很高的一种方法。已经被广泛应用。但是在其目标函数中存在着一定程度的幅值振荡现象。特别是在单模态图像配准中。我们研究发现，产生这种振荡的原因除了插值赝像外，还有由配准过程中图像重叠部分发生变化而引起的熵的变化不确定性。由插值赝像所带来的振荡基本上可以被消除掉；由熵的变化不确定性所带来的振荡很难被消除，但是这种振荡作用在归一化互信息中影响不大。归一化互信息比互信息具有更高的稳健性，适合于更广的应用范围。     

关联分析和互信息熵联合探究《中国药典》胃病相关中药成方制剂用药规律

目的 基于关联分析和互信息熵对《中国药典》2020年版一部与胃病相关的中药成方制剂进行药物配伍应用规律研究。方法 锁定“胃”“脘”“宽中”“纳呆”“呕恶”“食积”等为检索词,收集《中国药典》中胃病相关成方制剂,结合药智数据网、蒲标网及中国知网（CNKI）辅助检索其药材相关信息,使用Microsoft Excel 2019软件建立数据库。运用SPSS Modeler 18.0的Apriori算法对高频中药进行关联规则分析,并使用Cytoscape 3.9.1完成网络可视化。用互信息熵（mutual information entropy,MIE）量化药对关联程度,选择高MIE药对在Cytoscape 3.9.1中构建药材配伍网络,并采用Glay算法对网络节点进行聚类分析。并将以上2种方法进行组合分析,先用Apriori算法收集所有核心中药组合,再计算并筛选出高MIE值药对。结果 《中国药典》2020年版一部共收录263个胃病相关成方制剂,剂型以丸剂、胶囊剂、片剂为主;涉及352味药材,主要包括清热药、补虚药、祛风湿药等,药味以苦、辛、甘为主,药性以温、寒居多。其中有13味名贵中药,34味...     

基于互严格凹函数测度的医学图像配准新方法

为了提高医学图像配准的运算速度和增大配准的稳定区域，提出用严格凹函数取代互信息中的香农熵函数的方法，形成了互严格凹函数测度（NMi，i=1，2，…，6）。互信息只是互严格凹函数测度的一个特例。并提出一种新的判断配准好坏的标准——稳定区域和稳定区域宽度。通过试验比较得NM2、NM4、NM5互严格凹函数测度比互信息好，比Ⅰ0.2和R0.2测度更好，即这三个测度的配准时间比互信息少，比Ⅰ0.2和R0.2测度更少；三个测度配准的平均稳定区域宽度比互信息宽，比Ⅰ0.2和R0.2测度更宽。最后用NM2测度进行多模态医学图像的非刚体配准试验，结果表明效果良好。     

基于粗配准和混合互信息的医学图像配准算法

利用边缘检测算子和数学形态学方法提取医学图像轮廓,采用主轴矩法配准两幅图像的轮廓,使其达到粗略配准的目的。通常的互信息测度是基于香农熵的,因为香农熵对于局部极值具有很强吸引域,而某些参数下的雷尼熵可以消除局部极值,将两种测度分别用于精配过程中不同的搜索阶段。首先利用全局搜索算法,寻找基于雷尼熵的归一化互信息测度的全局最优初值,再通过局部优化算法对当前的最优解寻找基于香农熵的更精确的全局最优解。实验表明,这种配准算法是有效的。     

医学X线图像配准技术研究进展及其存在的问题

医学X线图像受到探测器面积大小的限制,成像范围有限,对较大器官的扫描无法一次完成.在观察病变部位时,医生需要结合多幅图像来进行诊断或治疗,因此需要对多张影像进行拼接处理.作为图像拼接技术的核心,图像配准技术已被广泛应用于医学成像中,将那些从扫描中获得的多类型信息进行配准从而得到更详细的信息.首先,本文重点综述了目前面向X线图像的比较主流和新兴的配准技术,如基于互信息的配准法,基于特征的配准法和基于变换域的配准法.其次,指出了X线图像配准中存在的影像漂移问题、拍摄角度的限制、非刚性配准仍未成熟、没有绝对的配准评价标准等问题.最后,总结了基于FPGA等硬件的医学图像配准、采用超分辨率重建技术以获取更高质量的待配准图像从而提高图像配准的精度和速度等发展趋势与研究前景.     

临床医学前沿领域政产研协同创新度量方法及实证分析

以丙型肝炎病毒研究领域为例,介绍三螺旋协同创新模型现有研究情况,阐述基于Web of Science的临床医学前沿领域政产研协同创新度量方法并进行实证分析,以期为该领域科技创新管理提供参考。