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缅怀核磁共振先驱:Ian C.P. Smith教授的科学传承与人格魅力
当一名物理学本科生站在研究生涯的十字路口时,科学道路上的引路人往往能改变其人生轨迹。在Winnipeg这座加拿大城市,年轻的Scott B. King正是遇到了这样一位改变其命运的导师——Ian C.P. Smith博士。这篇发表于《Biophysical Reviews》的纪念文章,以真挚的笔触回顾了Smith教授作为核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)与磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)技术先驱的学术贡献与人格魅力,揭示了科学传承中超越技术指导的人文价值。Smith教授在NMR技术应用于临床诊断领域扮演了开拓者
来源:Biophysical Reviews
时间:2025-12-08
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综述:小分子药物治疗儿童炎症性肠病:迈向精准医学
引言儿童炎症性肠病(pIBD)包括克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC),其发病率在过去25年持续上升。与成人患者相比,pIBD具有发病早、进展快、易合并生长迟缓及青春期延迟等特点。当前标准疗法(如皮质类固醇、生物制剂)存在生长抑制、继发性失应答等局限性,而口服小分子靶向药物凭借其组织渗透性强、免疫原性低等优势,为pIBD治疗提供了新方向。小分子药物的特性与作用机制小分子药物(分子量<1 kDa)具有三维结构灵活、口服生物利用度高等特点,可靶向细胞内信号通路(如JAK/STAT)或膜受体(如S1PR1-5)。在pIBD中,JAK/STAT通路呈现双重调控:STAT3在肠上皮细胞中促进屏障
来源:World Journal of Pediatrics
时间:2025-12-08
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双侧间歇性θ脉冲刺激诱导帕金森病运动功能恢复的神经可塑性机制:随机双盲假刺激对照交叉试验
当谈及帕金森病的治疗,人们往往会想到左旋多巴等药物。尽管这些药物能暂时缓解症状,但随着时间的推移,其疗效会逐渐减退,并可能引发运动波动和异动症等并发症。这就像是一场永无休止的拉锯战,患者和医生都在寻找更持久的解决方案。在这种背景下,非侵入性神经调控技术成为了研究热点,其中重复经颅磁刺激(rTMS)及其优化版本——间歇性θ脉冲刺激(iTBS)展现出了巨大潜力。近日发表在《Neurology and Therapy》的一项研究为这一领域带来了新希望。由Raúl Rashid-López和Paloma Macías-García领衔的研究团队开展了一项严谨的随机双盲假刺激对照交叉试验,探索了双侧初级
来源:Neurology and Therapy
时间:2025-12-08
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SCEPTRE吸力装置:在战地医疗中兼顾便携性与性能
摘要目的气道管理在抢救生命的过程中至关重要。在紧急情况和战斗环境中,有效的气道清理需要便携式吸痰设备,这类设备应具备强大的吸力同时又便于携带。现有的吸痰设备要么吸力强劲但体积过大,要么便携性较好但性能不足以满足现场使用需求。为了解决这一矛盾,研究人员开发了“紧急情况吸痰装置:救援人员的便携技术”(SCEPTRE)——一种紧凑轻便的吸痰设备。方法SCEPTRE的设计和原型制作基于最终用户的反馈。性能测试遵循已发布的标准进行,测量了真空压力、空气流量以及使用水、血液模拟物和呕吐物模拟物时的液体流量。将SCEPTRE与SSCOR Quickdraw(电池供电的竞争对手产品)和Laerdal V-VA
来源:Annals of Biomedical Engineering
时间:2025-12-08
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难治性心绞痛患者中脊髓刺激疗法的初步评估:来自单中心队列研究的见解
脊柱刺激术(SCS)在难治性心绞痛中的疗效与安全性分析一、研究背景与临床挑战难治性心绞痛( Refractory Angina, RA)是指常规抗缺血治疗和血管再通措施无效的持续性胸痛。该病症的病理机制复杂,涉及冠状动脉疾病、微血管功能障碍及神经中枢敏化等多重因素。据统计,约5%-10%的稳定型冠心病患者会发展为RA,每年新增病例达5万-10万例。尽管药物联合治疗(如β受体阻滞剂联合钙通道阻滞剂)和介入手术已广泛应用,仍有部分患者面临反复住院、药物副作用及生活质量下降的困境。这种供需失衡不仅体现在心肌缺血程度,更与自主神经系统失调、内皮功能障碍及中枢神经敏化相关联。二、研究设计与实施要点本研究
来源:Frontiers in Cardiovascular Medicine
时间:2025-12-08
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先天性矫正型大动脉转位患儿的管理及预后情况:一家中心的经验总结
### 研究背景与核心问题 先天性矫正型大动脉转位(Congenitally Corrected Transposition of the Great Arteries, ccTGA)是一种罕见的心脏畸形,约占先天性心脏病的1%。其解剖特征表现为房室(AV)和肺动脉瓣(VA)顺序与正常相反,导致心脏各腔室的血流动力学与正常结构存在显著差异。尽管临床管理已有一定共识,但不同手术策略的长期效果仍存在争议。例如,传统生理修复(保留右心室作为 systemic ventricle)虽能短期改善血流,但可能因右心室功能渐进性下降和三尖瓣反流(TR)等问题面临挑战。而解剖修复(如双开关手术)或单心室姑息
来源:Frontiers in Cardiovascular Medicine
时间:2025-12-08
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基于蛋白质群体的因果分析:微小RNA(microRNAs)对连接COVID-19感染、动脉粥样硬化和阿尔茨海默病的合作网络的影响
免疫系统作为人体抵御内外威胁的核心防御机制,其运作机制的高度复杂性一直困扰着医学研究。本文通过整合蛋白群协同网络与微RNA调控体系,揭示了COVID-19感染引发的系统性紊乱及其对多种疾病的交叉影响,为精准医疗提供了全新视角。### 一、研究背景与核心问题传统医学多聚焦于单一蛋白或通路的研究,但免疫系统本质上是由数万个蛋白协同形成的动态网络系统。这种网络系统具有三大特性:首先,蛋白质群(Protein Swarms)通过物理相互作用形成功能模块,单个蛋白可能参与多个协作网络;其次,网络拓扑结构会根据环境刺激实时调整,这种动态性使得疾病机制具有高度复杂性;最后,微RNA通过表观遗传调控影响蛋白质
来源:Frontiers in Cardiovascular Medicine
时间:2025-12-08
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在进行骨髓清除异基因造血细胞移植的患者中,虚弱状态与低体力活动水平和较差的睡眠质量相关:一项基于Fitbit®设备的初步研究
造血干细胞移植(HSCT)作为治疗血液系统恶性肿瘤的重要手段,其预后的影响因素备受关注。近年研究发现,衰弱状态与HSCT患者预后存在显著关联,尤其在老年群体中。本文基于一项前瞻性观察性研究,系统探讨了移植前衰弱状态与围移植期生理行为特征之间的关联性,为精准护理干预提供新视角。### 一、研究背景与核心问题血液系统恶性肿瘤患者接受剂量强化型造血干细胞移植后,常出现严重生理功能衰退。研究发现,移植前存在衰弱状态的患者其非复发相关死亡率较健康群体增加3-5倍。本文聚焦于以下科学问题:1. 如何通过可穿戴设备客观量化移植前衰弱状态?2. 不同衰弱程度的患者是否存在独特的活动与睡眠模式?3. 生理行为特
来源:Frontiers in Medical Technology
时间:2025-12-08
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基于结构的抑制剂筛选的计算机模拟研究,旨在阻断PrPC的转化和淀粉样蛋白的聚集
朊病毒疾病是一类由异常折叠的朊蛋白(PrPˢc)引发的神经退行性疾病,其病理特征包括脑组织海绵状病变和PrPˢc的异常聚集成β折叠富集的纤维。这类疾病在人类中表现为克雅氏病(CJD)、家族性失眠症(FFI)等,在动物中则表现为羊瘙痒症(Scrapie)和牛海绵状脑病(BSE)。传统治疗手段因无法逆转PrPˢc的毒性构象转化而收效甚微,因此需要探索新型靶向策略。### 疾病机制与治疗挑战PrPˢc的致病性源于其β折叠富集特性,这种构象不仅具有抗蛋白酶水解性,还能通过自催化二级成核作用促进更多PrPˢc的异常折叠。现有研究主要聚焦于以下策略: 1. **阻断PrPˢc与正常PrPc的相互作用**
来源:Frontiers in Chemical Biology
时间:2025-12-08
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几内亚的有用野生植物:对社会经济重要物种的分析及其对保护的启示
几内亚野生有用植物资源的多维度研究与保护启示【研究背景与意义】几内亚作为西非生物多样性热点区域,拥有3505种原生植物,其中约400种被社区广泛用于医药、材料及食品领域。研究团队通过为期8年的田野调查(2016-2022),覆盖全国4大地理区域、277个村庄,系统梳理了传统知识体系与植物资源现状,为区域可持续发展提供科学依据。【研究方法体系】1. 多学科交叉研究法:整合植物分类学、民族植物学、生态地理学等多学科方法,构建包含文献数据库(截至2023年)和实地调查(2016-2022)的双重证据链。30%的Forécariah山区)。3. 动态知识记录系统:采用"三重验证法"(口语传承记录-实物
来源:Frontiers in Conservation Science
时间:2025-12-08
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临床分期提示下的多模态预后预测
摘要:将肿瘤微环境的组织学分析与基因组检测相结合,被广泛认为是癌症分析和生存预测的基石。本文结合了基因组学和全切片图像(Whole Slide Images, WSI),重点解决了多模态预后分析中面临的主要挑战:1) 高阶相关性难以从维度不平衡的千兆像素级WSI和数以万计的基因序列中建模;2) 缺乏医学专业知识和临床经验会阻碍以预后为导向的多模态融合的效果。由于预后任务的特殊性,统计先验和临床知识对于预测随时间变化的生存概率至关重要,但这些方面目前研究不足。为此,我们提出了一种以预后为导向的影像组学融合框架,称为“临床阶段提示驱动的多模态预后”(Clinical Stage Prompt in
来源:IEEE Transactions on Medical Imaging
时间:2025-12-08
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用于大视野成像的双源CBCT技术:在短扫描轨迹下的应用
摘要:圆锥束CT在医学诊断和治疗中得到了广泛应用。尽管其纵向视野(FoV)较大,但由于探测器的宽度限制,CBCT系统的横向视野(FoV)非常有限。某些商用CBCT系统通过采用偏移探测器方法来增加横向视野。然而,这种方法需要360°的全圆形扫描轨迹,从而增加了扫描时间,并且不适用于某些特定的CBCT系统型号。在本文中,我们研究了在短扫描轨迹下使用额外的X射线源实现大视野成像的可行性。我们提出了一种双源CBCT几何结构以及两种相应的图像重建算法。第一种算法基于圆锥平行重排技术,第二种算法采用了改进的Parker加权方案。理论计算表明,所提出的几何结构能够实现比传统探测器偏移几何结构(半径为214.
来源:IEEE Transactions on Medical Imaging
时间:2025-12-08
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基于形状先验和对比学习的点监督式眼底血管分割
摘要:完全监督方法在眼底血管分割方面的性能高度依赖于大量的完整标注数据,而这些数据的获取既费时又费力。尽管弱标注可以降低对像素级标注的要求,但它们在获取目标对象的综合信息方面仍存在挑战。一些方法使用从网络预测中生成的伪标注作为额外的监督信息,但这些伪标注中的误报可能会对训练过程产生负面影响。为了解决这个问题,并在标注成本和监督信息之间取得平衡,我们在眼底血管分割中引入了点标注,并提出了一种名为“基于点的血管分割网络”(PVN)的新方法来提高分割精度。在PVN中,通过结合所提出的点激活图(Point Activation Maps),可以学习到血管的形状先验并将其作为软监督机制。此外,为了进一步
来源:IEEE Transactions on Medical Imaging
时间:2025-12-08
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通过扩散模型进行SSEM图像修复,并结合多输出联合策略进行噪声估计
摘要:序列切片电子显微镜(ssEM)是研究神经元连接和大脑微结构的关键技术。然而,不完美的样本制备和图像采集常常会导致图像质量下降,给后续分析带来挑战。尽管之前的深度学习方法(如使用空间自适应卷积的插值模型)已被证明优于传统方法,但它们在恢复高频细节方面存在不足,导致感知质量和分割性能不佳。本研究提出了一种新的方法,利用扩散模型来修复ssEM图像中缺失的切片。为了适应ssEM图像的各向异性特征,我们在主干网络中加入了非对称和对称的3D卷积层。此外,我们设计了自适应可学习重建(ALR)模块,并加入了首尾切片注意力块(FLAB)以有效提取特征。我们还采用了多输出联合策略(MJS)进行噪声估计,减少
来源:IEEE Transactions on Medical Imaging
时间:2025-12-08
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FedDAG:基于联邦域对抗生成技术的通用医学图像分析方法
摘要:联邦领域泛化旨在从多个源领域训练出一个全局模型,并确保其能够泛化到未见过的目标领域。由于目标领域存在未知的领域差异,尝试通过源领域来弥补这些差异可能是提高模型泛化能力的关键。现有工作主要集中在共享和重组局部领域特定属性上,以增加数据多样性并模拟潜在的领域差异。然而,这些方法可能不够充分,因为仅靠局部属性的重组很难处理全局数据中的非分布情况。在本文中,我们提出了一个简单而高效的框架,称为联邦领域对抗生成(FedDAG)。该框架通过对抗性生成与局部和全局源领域不同的新领域来模拟领域差异并提高模型泛化能力。具体来说,它通过最大化原始图像与生成图像之间的实例级特征差异来生成新风格的图像,并通过最
来源:IEEE Transactions on Medical Imaging
时间:2025-12-08
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一种新颖的少样本学习框架,用于监督下的微分同胚图像配准网络
摘要:图像配准是图像处理和分析中的关键技术。由于其复杂性较高,传统的配准框架在实践中往往无法满足实时需求。为了解决实时问题,已经提出了几种基于深度学习的配准方法,包括有监督和无监督网络。无监督网络依赖于大量的训练数据来最小化特定的损失函数,但由于缺乏物理信息约束,其准确度相对较低。然而,医学图像配准中的有监督网络面临两个主要挑战:物理网格折叠和标记训练数据的稀缺。为了解决这两个问题,我们提出了一种新颖的少样本学习框架用于图像配准。该框架包含两个部分:随机微分同胚生成器(RDG)和用于图像配准的有监督少样本学习网络。通过随机生成复杂的向量场,RDG可以产生一系列微分同胚。借助RDG生成的微分同胚
来源:IEEE Transactions on Medical Imaging
时间:2025-12-08
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基于功能与结构先验的可解释动态脑网络分析新方法
人脑是一个高度复杂的动态系统,其功能连接模式会随着认知活动不断变化。动态功能脑网络(DFBN)作为一种能够捕捉脑连接拓扑时序变化的技术,在脑疾病诊断中展现出独特优势。然而,现有DFBN分析方法大多依赖数据驱动模型,忽视了大脑固有的功能与结构先验知识,导致模型可解释性较弱。同时,由于DFBN复杂的时空特征耦合关系,如何有效提取其动态拓扑特征仍是一个挑战性难题。针对这些瓶颈,南京航空航天大学李胜荣团队在《IEEE Transactions on Medical Imaging》上发表了一项创新研究,提出了一种融合功能与结构先验的可解释时空张量图卷积网络(ST2GCN)。该研究通过引入大脑模块化组织
来源:IEEE Transactions on Medical Imaging
时间:2025-12-08
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体内腹腔镜图像去烟雾数据集、评估及更多应用
摘要:在腹腔镜手术中,开发有效的烟雾去除算法一直受到缺乏包含真实烟雾和无烟雾手术场景的配对数据集的阻碍。因此,现有的去烟方法主要基于合成数据集和非参考图像增强指标,这些方法无法完全捕捉体内手术场景的复杂性。为了解决这一问题,我们通过识别烟雾出现的相对静态视频序列,从腹腔镜手术记录中创建了一个新的配对数据集。我们的方法包括一种强大的运动跟踪技术,可以补偿患者的不自主运动,确保烟雾图像与其对应的无烟雾真实图像之间的可靠匹配。从132段腹腔镜前列腺切除术记录中,我们筛选出了41个视频序列,形成了包含2000对烟雾与无烟雾图像的数据集;从45段胆囊切除术记录中,我们提取了68个视频序列,形成了另一个包
来源:IEEE Transactions on Medical Imaging
时间:2025-12-08
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根据生物需求进行细胞追踪——具备强烈有丝分裂感知能力的多假设追踪器,并包含随机不确定性因素
摘要:细胞追踪与分割技术使生物学家能够从大规模的显微镜时间序列数据中提取有价值的信息。目前的追踪方法主要依赖于局部精度指标,但往往缺乏长期的一致性,且无法正确重建细胞谱系树。为了解决这一问题,我们提出了一种新的分配策略,该策略包含两个关键组成部分。首先,我们为运动估计框架提供了一种不确定性估计技术,该方法通过特定的测试时增强方法将单点运动表示转化为概率空间密度。其次,我们利用这些空间密度来定义一个新的、考虑有丝分裂过程的分配问题公式。这种公式允许多假设追踪器对细胞分裂进行建模,并根据长期存在的矛盾来解决错误的关联和有丝分裂检测问题。我们的框架将明确的生物学知识融入分配成本中,并将其与从空间密度
来源:IEEE Transactions on Medical Imaging
时间:2025-12-08
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利用多参数磁共振成像技术开发预测新辅助化放疗在局部晚期直肠癌中疗效的模型:一种创新方法
本研究聚焦于利用磁共振成像(MRI)多参数影像学特征构建预测模型,评估局部进展型直肠癌(LARC)患者新辅助化疗(NCRT)的疗效。研究团队通过回顾性分析南京中医药大学附属医院2022年4月至2024年6月期间收治的149例经病理确诊的LARC患者临床病理数据及MRI影像,系统探讨了影像学参数与治疗响应的关联性,并开发了一种基于注意力机制的特征融合模型,实现了对NCRT疗效的高精度预测。### 1. 研究背景与临床意义随着新辅助化疗在LARC治疗中的普及,临床迫切需要客观的疗效预测工具。传统评估方法存在主观性强、参数选择依赖经验等问题。本研究通过整合影像学参数与临床指标,利用人工智能技术建立预
来源:Medicine
时间:2025-12-08