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综述:医学影像中的知识蒸馏与师生学习:全面概述、关键作用及未来方向
基本原理解析知识蒸馏最初受化学蒸馏工艺启发,通过温度调控的软标签传递和特征对齐机制,将复杂教师模型的知识迁移至轻量化学生模型。其核心知识形式包括输出层概率分布、中间层特征响应、样本关系矩阵等。近年来更衍生出自蒸馏、在线蒸馏、多教师蒸馏等变体,为医学影像任务提供灵活的知识转移范式。医学影像领域的特异性与自然图像相比,医学影像具有数据量少、标注成本高、模型容错率低等特点。KD在该领域展现出独特价值:通过师生架构实现模型轻量化部署,利用未标注数据扩展半监督学习,通过知识迁移缓解类别不平衡问题。特别在超声、CT、MRI等多模态影像中,KD能有效适应不同成像特性的跨域知识传递。任务应用全景在图像分割任务
来源:Medical Image Analysis
时间:2025-09-29
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通过指导性特征学习提升医学图像分割的性能
近年来,医学图像分割作为计算机视觉的重要分支,已被广泛应用于临床实践中。例如,皮肤病变的分割在皮肤镜检查中、乳腺癌在超声成像中的分割、细胞核在显微镜下的分割、肺部在胸部X光片中的分割、脑肿瘤在磁共振成像(MRI)中的分割以及腹部多器官在CT扫描中的分割。这些分割结果为理解复杂的解剖结构提供了宝贵的信息,有助于临床医生在创伤评估、疾病进展监测和治疗计划制定等方面做出更精准的决策。随着对智能医学图像分析需求的不断增长,开发准确且自动化的分割方法显得尤为重要。面对这一需求,研究者们已经提出了许多基于深度学习的分割网络。其中,编码器-解码器架构因其在图像特征提取和重建方面的出色表现,成为当前最常用的设
来源:Medical Image Analysis
时间:2025-09-29
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HSFSurv:基于多模态特征分解与混合监督的癌症生存分析新框架
Highlight单模态生存分析生存分析是一种统计方法,专注于模拟感兴趣事件(如死亡或疾病进展)发生前的时长(Ohno-Machado, 2001)。传统上,生存分析依赖于单模态数据源,如临床信息(Hagar等,2014)、病理图像(Yao等,2020;Zhu等,2017)和基因组图谱(Liu等,2017)。特别是组织病理学图像已被纳入生存分析与预测研究中(Luo等)。整体框架我们提出了HSFSurv——一个集成多模态数据进行生存分析的混合监督学习框架。如图1所示,HSFSurv首先使用不同编码器提取特征并将其分解为模态共有成分和模态特定成分,随后分为两个阶段进行:共享潜在空间映射和任务特定微
来源:Medical Image Analysis
时间:2025-09-29
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CaliDiff:基于多标注者校准扩散概率模型的医学图像分割方法及其应用
Highlight我们提出创新性多阶段校准框架CaliDiff,其核心突破在于:•通过参数共享的逆扩散过程初步标准化专家标注偏差•专家一致性对齐(ECA)模块通过正则化损失显著降低标注方差•委员会内生知识学习(CEKL)机制通过对抗软监督模拟潜在金标准分布相关研究本节综述多标注者标签策略的深度学习进展,并介绍扩散模型在医学影像中的应用现状。CaliDiff框架概述CaliDiff是专为医学图像分割设计的扩散概率模型,通过三阶段流程整合多专家知识:1.多头网络架构的共享参数逆扩散过程,初步估计专家标注的概率分布2.ECA阶段通过最小化同图像标注差异的正则化损失,增强高置信度区域一致性3.CEKL
来源:Medical Image Analysis
时间:2025-09-29
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基于几何感知图匹配的弱监督脑回铰链对应框架:提升大脑结构与功能关系研究
Highlight本研究首次提出无需点对点标注的弱监督脑回铰链(GH)对应方法,通过几何感知图匹配框架(GAGM)整合皮层形状、拓扑关系与脑区多尺度信息,显著提升跨被试GH对应的准确性与鲁棒性。Gyral Hinge correspondence该领域由Li等(2017)开创,首次量化GH形状并基于手工标注实现少量GH的跨被试对应研究,证明了GH对应的可行性及其对大脑皮层发育规律与变异性的重要意义。后续研究通过引入形态学特征(如曲率、深度)和基于图谱的策略提升对应性能,但仍严重依赖人工标注或结构连接信息,难以推广至全脑GH(超过400个/脑)。Preliminaries and overvie
来源:Medical Image Analysis
时间:2025-09-29
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对乙酰氨基酚中毒致肝肾损伤的预测因素分析:一项横断面研究
重点内容材料与方法研究设计与设置: 这项回顾性横断面研究于2020年1月至12月在一家教学医院的中毒科开展。研究获得机构伦理委员会批准,遵循《赫尔辛基宣言》原则,所有参与者均签署知情同意书。知情同意标准包括向患者(或其代理人)充分告知信息、具备行为能力和自愿同意。为保护患者隐私,数据存储在加密文件中。结果本研究共纳入146名患者。研究人群的平均年龄为27.49(±8.93)岁,其中65.8%为女性。从服药到入院的平均时间间隔为3小时(四分位距1-5小时)。81.5%的患者为自杀意图服药,仅两名患者(1.3%)为意外中毒;15.8%有自杀史(n=23)。所有病例的AST和ALT水平均未超过100
来源:Medical Journal Armed Forces India
时间:2025-09-29
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加快诊断速度:直接检测阳性血液培养液中的碳青霉烯类耐药性
Nivedha Srinivasan|Sevitha Bhat|Archana Bhat|Anna Rajan Thomas|K. Souharda印度曼尼帕尔大学曼古洛尔校区卡斯特尔巴医学院微生物学高级住院医师摘要背景本研究的目的是比较检测碳青霉烯类耐药基因的表型和基因型方法,评估这些基因在血液培养液中的直接检测效果与临床显著分离株之间的差异,并确定与碳青霉烯类耐药革兰氏阴性菌感染相关的风险因素、抗生素治疗及预后。方法本研究是一项基于实验室的前瞻性时间限定研究,纳入了培养出碳青霉烯类耐药肠杆菌科细菌、铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌的血液培养样本。首先采用表型方法检测碳青霉烯类耐药性,随后通过常规
来源:Medical Journal Armed Forces India
时间:2025-09-29
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咖啡饮用模式对青年群体体重及体重指数(BMI)的潜在影响研究
章节亮点参与者与样本量参与者招募自印度尼西亚班达亚齐某公立大学的学生宿舍,涵盖17-23岁的男女学生。该年龄段青年群体(尤其是大学生)在课余时间频繁光顾咖啡店的行为较为普遍。研究采用全人口抽样技术,对可接触的全部学生群体进行调研。参与者特征本研究共纳入1670名参与者,其中女性(n=1460)和男性(n=210),详见图2。受访者特征概述见表1。结果显示,男女组的平均年龄和最低年龄相同,但最高年龄存在差异。男女受访者的体重和身高亦存在差异,而其他基础指标保持一致。讨论本研究发现在17-23岁青年群体中,男性咖啡饮用率(59.52%)高于女性(37.88)。该结果与沙特阿拉伯的研究结论不同——后
来源:Medical Journal Armed Forces India
时间:2025-09-29
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超越发热:登革感染中神经系统并发症的多样谱系与临床管理策略
研究亮点材料与方法本研究为一项在马哈拉施特拉邦三级医院开展的ambispective(前瞻回顾性)单中心研究,时间跨度为2024年3月至2025年2月。所有登革热住院患者数据均从医院电子病历库提取。研究获机构伦理委员会批准,所有操作遵循《赫尔辛基宣言》伦理准则及良好临床实践(GCP)指南。登革热诊断依据…结果在研究期间共收治672例登革热患者,其中14例(2.02%)出现神经系统表现。11例为男性(78.5%),3例为女性(21.5%),平均年龄36岁。主要神经学表现包括:脑炎(3例)、脑病(1例)、癫痫发作(4例)、缺血性卒中(1例)、臂丛神经炎(1例)、横贯性脊髓炎(1例)、吉兰-巴雷综合
来源:Medical Journal Armed Forces India
时间:2025-09-29
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基于德尔菲法的I-Exercises共识框架:预防视疲劳与近视相关应激的初步方案
HighlightIntroduction人类生活的每个方面都受到视觉——这一基础感官功能的深刻影响。全球超过22亿人存在视觉损伤,其中8840万由未矫正的屈光不正引起。1 近视(Myopia)因其在儿童和青少年中日益增长的发病率,以及与后期眼部疾病(如青光眼和视网膜脱离)的关联而备受关注。2鉴于这一日益加重的负担,近视的非侵入性和预防性治疗方法获得更多关注。现代及传统眼部锻炼在缓解调节应激、增强视网膜灌注、改善集合功能和强化眼肌方面的益处正被越来越多地探索。3,4 此外,研究证实改善睫状肌训练(Ciliary Muscle Training)是预防和延缓近视形成的关键。5传统实践及其证据研究
来源:Medical Journal Armed Forces India
时间:2025-09-29
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一次性支气管镜不良事件分析:基于MAUDE数据库的风险警示与患者安全策略
亮点方法本研究采用美国食品药品监督管理局(FDA)制造商与用户设备体验(MAUDE)数据库的上市后监测数据,对一次性使用柔性支气管镜(SUFB)进行回顾性分析。MAUDE数据库作为被动监测系统,收集来自强制报告者(制造商、进口商和设备使用机构)和自愿报告者(医护人员、患者及消费者)的医疗器械报告,是报告不良事件、识别产品问题和监测设备性能的重要资源。结果在检索时间段内(2014年1月1日至2025年6月30日),共发现280份关于SUFB的报告,其中识别出280例设备相关问题和286例患者不良事件。图1展示了年度不良事件分布情况,2021年(n = 83)、2022年(n = 58)和2023
来源:Medical Engineering & Physics
时间:2025-09-29
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利用改进的高维特征融合方法优化宫颈癌检测的细胞分类
Seema Singh|Chandrahas Sahu|Pushpendra Singh|Alka Mishra|Santosh Kumar Mishra|Pawan Kumar Patnaik电子与电信工程系,Shri Shankaracharya 技术校区,Bhilai,Chhattisgarh,490020,印度摘要引言早期和准确地对宫颈细胞图像进行分类对于及时检测和预防宫颈癌至关重要。传统的细胞学分析方法,如人工解读巴氏涂片,通常劳动强度大且容易出错。深度学习的最新进展提供了有希望的解决方案,但许多现有模型在跨数据集的泛化能力方面存在不足,并且在多类别分类任务中面临挑战。方法为了解决这
来源:Medical Engineering & Physics
时间:2025-09-29
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重大突发公共卫生事件下医院内全血采集与输血链的构建可行性研究:基于大学医疗中心的实践探索
在创伤急救领域,出血性休克始终是严重创伤患者可避免死亡的首要原因。当前法国的标准治疗方案采用晶体液复苏结合血液制品(PSL)输注策略,包括浓缩红细胞(CGR)与新鲜冰冻血浆(PFC)的混合输注方案,并辅以粘弹性技术指导个性化治疗。然而这种方案存在明显局限性:大量晶体液输注可能加重酸中毒和血液稀释,而标准血液制品输注过程中使用的枸橼酸盐可能引发低钙血症,这些因素都会加剧创伤性凝血病(TIC)的发展。创伤性凝血病作为出血性休克的严重并发症,其发生机制涉及纤维蛋白溶解亢进、内皮糖萼降解、血小板功能障碍、蛋白C激活以及凝血因子消耗等多重因素。正是在这样的临床背景下,全血输注重新回到医学界的视野。虽然全
来源:Médecine de Catastrophe - Urgences Collectives
时间:2025-09-29
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基于Hilfer分数阶导数的人类肝脏动力学建模:数值与临床验证研究
Section snippetsRiemann–Liouville分数阶积分 0,Riemann–Liouville分数阶积分定义为:RLIaγu(x) = [1/Γ(γ)] ∫ax (x-t)γ-1 a。Riemann–Liouville分数阶导数 0 且 n = ⌈γ⌉ 时,Riemann–Liouville分数阶导数定义为:RLDaγu(x) = [1/Γ(n-γ)] dn/dxn ∫ax (x-t)γ-nu(t)dt, n = ⌈γ⌉。Caputo分数阶算子对于充分光滑的函数 u(x),其阶数为 γ 的Caputo导数定义为:CDaγu(x) = [1/Γ(n-γ)] ∫ax (x-t
来源:Mathematics and Computers in Simulation
时间:2025-09-29
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非均匀时间网格下Caputo-Hadamard分数阶反应-扩散方程的高阶数值方法研究及其在生物数学建模中的应用
Section snippetsThe construction of nonuniform meshes空间域[0,L]采用均匀网格划分(步长h=L/M),而时间域[a,T]则通过创新性非均匀网格处理Caputo-Hadamard分数阶问题特有的初始奇异性。时间网格点定义为tk=a+k(4k2-1)β/3,其中β=3(T-a)/[N(2N+1)(2N-1)]。这种分级网格结构像一把"数学手术刀",精准捕捉了t→a+时出现的(log t)α-1型奇异行为,为后续高阶数值计算奠定基础。Establishment of differential scheme引入网格函数空间Uh和差分算子(δx,
来源:Mathematics and Computers in Simulation
时间:2025-09-29
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综述:电活性MOF增强纳米复合材料:从材料设计到实际应用
电活性MOF增强纳米复合材料:从材料设计到实际应用引言材料科学作为工程与基础科学的重要分支,对人类技术发展具有核心意义。随着纳米科学的兴起,纳米结构材料在化学、物理及工程领域的应用显著扩展。纳米复合材料通过将纳米尺度材料(颗粒、纤维或片层)与基体复合,在医疗健康、组织工程、传感、催化及食品工业等领域展现出卓越潜力。金属有机框架(MOF)作为由有机配体与金属簇通过配位键连接形成的新型多孔材料,因其可调结构和高比表面积,在催化、传感、药物递送和污染物去除等领域备受关注。尽管早期MOF存在稳定性差、孔径小和机械强度低等问题,通过持续研究优化,现已发展成为最具应用前景的材料类别之一。MOF增强纳米复合
来源:Materials Today Sustainability
时间:2025-09-29
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钕掺杂TiO2纳米纤维的静电纺丝制备及其增强太阳能光催化性能研究
Critical Discussion太赫兹(THz)刺激激活的形状记忆聚合物(SMPs)为软体机器人提供了革命性的可编程驱动路径,但其实际应用仍面临多项关联性挑战。材料兼容性是核心问题之一:SMPs常与弹性体、金属框架或导电电极结合使用,然而这些材料在热胀冷缩时表现出显著差异(例如SMPs的热膨胀系数为100–300 × 10−6/°C,而金属仅为~23 × 10−6/°C)。这种失配会导致界面应力集中,进而引发局部热点和材料分层。此外,SMPs的低本征热导率(~0.2–0.5 W/m·K)使得热量难以均匀扩散,在超过约2,000次循环后可能引发降解。Emerging TrendsSMPs与
来源:Materials Today Communications
时间:2025-09-29
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综述:飞秒激光制备超润湿性表面:从基础机制到前沿应用
润湿性理论与调控机制润湿性描述了液体在固体表面的铺展行为,是界面科学中的核心概念。传统上以接触角(Contact Angle)90°为亲疏水分界,超疏水表面接触角大于150°,而超亲水表面接触角小于10°。超润湿性源于表面微/纳米结构与化学组成的协同作用,其理论框架经历了从经典模型(如Young方程、Wenzel和Cassie-Baxter模型)向拓扑润湿态的演进。拓扑理论通过表面形态、能量景观与液体行为的动态关联,实现了对可编程液滴传输、自适应排斥等功能的预测性设计,为智能润湿表面(如微流控芯片和生物传感器)提供了新范式。飞秒激光技术飞秒激光技术诞生于1980年代初,以其超短脉冲(10−15
来源:Materials Today Chemistry
时间:2025-09-29
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太赫兹驱动形状记忆聚合物在软机器人中的创新应用与材料工程挑战
Critical Discussion(关键讨论)太赫兹(THz)刺激激活的形状记忆聚合物(SMP)为软体机器人提供了一条革命性的可编程驱动路径。然而,其实际应用仍面临多项相互关联的挑战。材料兼容性是一大核心问题:SMP常与弹性体、金属框架或导电电极等材料结合使用,但这些材料在热胀冷缩时行为迥异。例如,SMP的热膨胀系数高达100–300 × 10−6/°C,而金属仅为23 × 10−6/°C,这种差异会导致界面应力集中,进而引发局部热点和材料降解。此外,SMP的本征导热性极低(仅0.2–0.5 W/m·K),严重限制了热管理的效率,使得系统在超过2,000次循环后可靠性下降。为应对这些问题,
来源:Materials Today Communications
时间:2025-09-29
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基于形状记忆与分子印迹多孔聚乙烯醇复合膜的水中草甘膦检测技术研究
Critical Discussion太赫兹(THz)刺激激活的形状记忆聚合物(SMPs)为软体机器人提供了可编程驱动的变革性路径。然而,其实际应用仍面临多项相互关联的挑战。重要挑战之一是材料兼容性:SMPs常与弹性体、金属框架或导电电极等材料结合使用,但这些材料在加热或冷却时热膨胀速率差异显著。例如,SMPs的热膨胀系数为100–300 × 10−6/°C,而金属仅为~23 × 10−6/°C,这种失配会导致界面应力集中,加速材料疲劳和分层。此外,SMPs的低本征热导率(~0.2–0.5 W/m·K)易引发局部过热(hot spots),限制其循环寿命(通常低于2000次)。为解决这些问题,
来源:Materials Today Communications
时间:2025-09-29