基于短期运动任务的多尺度多层次特征评估框架用于帕金森病状态分类

学术背景 帕金森病(Parkinson’s Disease, PD)是第二常见的慢性神经退行性疾病,主要影响65岁及以上人群。随着全球人口老龄化的加剧,帕金森病的患病率预计将从2015年的700万增加到2040年的1300万。目前,帕金森病的诊断主要依赖于临床问卷和运动日记,这些方法耗时且存在较大的主观偏差。近年来,随着可穿戴技术和机器学习方法的结合,研究人员开始探索通过量化运动症状来辅助帕金森病的诊断。然而,这些技术的有效性受到环境设置的影响,难以在现实世界中广泛应用。因此,本研究旨在提出一种有效的特征评估框架,通过短期运动任务自动评估帕金森病运动症状的严重程度,并在现实世界中进行分类。 论文来源 该研究由来自University of Sheffield和Yunnan Universit...

基于光谱扩散后验采样的多材料分解

基于光谱扩散后验采样的多材料分解研究 背景介绍 在医学成像领域,CT(计算机断层扫描)技术被广泛应用于疾病诊断和治疗规划。近年来,谱CT(spectral CT)因其能够提供能量依赖的衰减信息,成为研究热点。谱CT通过多能量通道的投影数据,可以重建出不同材料的密度分布,这一过程称为材料分解(material decomposition)。然而,材料分解是一个高度非线性的逆问题,传统的分解方法如解析分解(analytical decomposition)和迭代模型分解(iterative/model-based decomposition)存在诸多局限性,如计算效率低、噪声大、模型依赖性强等。此外,尽管基于深度学习的分解方法在精度和速度上有显著提升,但它们往往缺乏对物理模型的显式利用,导致鲁棒...

DEISM:基于自校准机制的深度重建框架在加速化学交换饱和转移成像中的应用

基于自校准机制的深度重建框架(DEISM)在加速化学交换饱和转移成像中的应用 学术背景 化学交换饱和转移(Chemical Exchange Saturation Transfer, CEST)成像是一种高灵敏度的分子磁共振成像技术,能够检测与多种疾病(如癌症、癫痫和卒中)相关的生物分子。然而,CEST成像的一个主要缺点是扫描时间过长,这是由于需要在不同的饱和频率偏移下进行多次数据采集。长时间的扫描限制了CEST成像在临床中的广泛应用。为了解决这一问题,研究者们致力于开发加速CEST成像的技术,主要通过利用数据中的冗余信息,从欠采样的k空间数据中重建图像。 尽管现有的并行成像和压缩感知(Compressed Sensing, CS)技术在一定程度上加速了CEST成像,但这些方法仍存在局限性。...

PICU中儿童心率与体温关系的机器学习研究

儿童重症监护病房中心率与体温关系的机器学习研究 学术背景 在重症监护病房(PICU)中,心率(HR)和体温(BT)是关键的临床指标,能够反映患者的生理状态。尽管成年人中心率与体温的关系已被广泛研究,但在儿童群体中,特别是在PICU这一高风险环境中,相关研究仍然有限。儿童患者的生理特征与成年人存在显著差异,尤其是在0至18岁年龄段,心率随着年龄的增长而下降,而体温的变化则可能影响心率。然而,传统的线性模型在预测心率时往往存在局限性,尤其是在不同体温范围和年龄组中表现出低估或高估的现象。因此,探索心率、体温和年龄之间的复杂关系,对于改善PICU中的临床决策具有重要意义。 论文来源 本论文由Émilie Lu、Thanh-Dung Le、Philippe Jouvet和Rita Noumeir共同...

自监督特征检测与三维重建在神经内镜实时引导中的应用

自监督特征检测与三维重建在神经内镜实时引导中的应用

基于自监督学习的神经内窥镜实时3D重建与导航研究 学术背景 神经内窥镜手术(neuroendoscopy)作为一种微创手术技术,广泛应用于脑深部病变的治疗,如内镜下第三脑室造瘘术(endoscopic third ventriculostomy, ETV)、脉络丛烧灼术、囊肿开窗术等。然而,手术过程中由于脑组织移位(brain shift)和脑脊液(cerebrospinal fluid, CSF)流失,脑深部结构会发生几何形变,这给传统的基于术前影像的神经导航(neuronavigation)带来了挑战。传统导航系统通常依赖于术前磁共振(MRI)或计算机断层扫描(CT)影像的刚性配准(rigid registration),无法实时更新术中组织形变,导致导航精度下降。 为了解决这一问题,研...

基于多分辨率信号小波网络的语音情感识别研究

多分辨率信号小波网络在语音情感识别中的应用:SigWavNet 学术背景 语音情感识别(Speech Emotion Recognition, SER)在人机交互和心理学评估中扮演着重要角色。它通过分析语音信号来识别说话者的情感状态,广泛应用于紧急呼叫中心、健康护理和虚拟AI助手等领域。然而,尽管该领域取得了显著进展,系统复杂性、特征区分度不足以及噪声干扰等问题仍然存在。为了解决这些挑战,来自University of Québec、Concordia University和University of Québec at Montréal的研究团队提出了一种新的端到端深度学习框架——SigWavNet,直接从语音波形信号中提取有意义的特征,并通过多分辨率分析提升情感识别的准确性。 论文来源 ...