李炳南
- 作品数：14 被引量：28H指数：3
- 供职机构：合肥工业大学仪器科学与光电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金安徽省国际科技合作计划安徽省杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：医药卫生自动化与计算机技术生物学理学更多>>
- 面向智能手机的磁共振弹性图像仿真与信息处理系统的设计与实现被引量：6
- 2019年
- 为了满足医务人员、科研人员以及个性化医疗患者在使用磁共振弹性图像信息处理系统时的便捷性和智能化需求,设计了一种基于智能手机的磁共振弹性图像仿真与信息处理系统.通过对磁共振弹性图像的分析以及处理算法的深入研究,以html5+css3+javascript语言为基础在AppCan(hybrid混合移动开发平台)平台下对软件进行开发,其中html5+css3语言编写的部分负责实现软件界面的设计以及对磁共振弹性图像的灰度值数据的获取;javascript语言编写的部分负责对获取的数据进行仿真与重构,并可以在智能手机实时显示.该项软件设计的意义体现在利用智能手机通过触摸屏进行操作的交互优势,使磁共振弹性图像的仿真与重构过程更加智能化,在医学诊断和个性化医疗推广等领域有着广泛的应用价值和潜力.
- 梁孝施冕单翔吴杰李炳南高荣科
- 关键词：磁共振弹性成像智能手机个性化医疗
- 面向低场磁共振弹性成像的增压激励装置设计与分析被引量：2
- 2018年
- 磁共振弹性成像的效果取决于能否产生一个能与系统序列同步,振幅大小可以传送到被测组织的剪切波。由于气动增压方法磁兼容性好,设计简单,成本较低,具有显著优势。提出一种新的气动增压式激励装置和方法,通过增大气管内压强,使机械波在气管内响应速度更快,减少能量损失。该方法克服了传统气动激励装置由于气体的可压缩性和延滞性,使得能量传递效率明显下降,到达人体组织内的机械波振幅变小,严重影响成像质量的缺点。实验结果表明,气动增压式激励下振动传递效率提升了86%,使得到达组织内的剪切波更加均匀,更加深入,衰减更小,弹性成像质量更高,大大提高了检测效率。
- 马璨单翔胡亮亮吴杰李炳南高荣科
- 关键词：磁共振弹性成像增压气动
- 主元分析中的平滑性被引量：1
- 2014年
- 某些样本观测形如时间序列或离散信号,其本质为平滑曲线(即函数型数据),代表一个潜在的连续过程.在主元分析中引入平滑性,可更加全面地刻画样本观测中包含的连续动态特性.本文介绍了从离散样本过渡到连续曲线的平滑处理方法,陈述了线性平滑主元的基本框架——基函数空间下的多元统计.平滑曲线兼具幅度变异和相位变异,可通过配准分离两种变异.据此重点讨论了非线性平滑主元分析:既可采用混合数据形式,一并考察两种变异性;也可借助微分流形,在非欧氏空间描述相位变异.基于开源的步态数据集,给出了3组分析结果:未经配准的平滑主元分析;配准后的幅度变异分析和相位变异分析.最后,综述了平滑主元在生物信号处理中的典型应用.
- 向馗周申培李炳南
- 关键词：主元分析函数型数据
- 个体化精准抗癌光动力疗法综述被引量：2
- 2016年
- 现有的癌症治疗手段主要包括外科手术、放疗和化疗3种,但都面临着不同的问题和挑战。化疗会导致严重的毒副作用,放疗需避免射线辐射,外科手术很难多次操作,各种副作用也严重影响患者的有效存活率。而光动力疗法通过注射光敏药物,直接光照病灶,能够有针对性地杀死癌细胞,整个过程几乎无损,可以反复运用、长期治疗,是一种精准抗癌疗法。传统光动力疗法由可见光激发,很难穿透皮肤并深入组织。在已有的各类成功案例中,病灶通常是数毫米厚的扁平组织,而上转换光动力复合功能材料能够由长波段红外光激发诱导光动力治疗,从而将其适用范围提高到了厘米级别。因此,上转换光动力疗法能够作用于更多种类的组织器官,更重要的是能够治疗相对大型的肿瘤病灶。然而,对于红外窗口范围之外的深层组织和大型病灶,上转换光动力疗法仍有其劣势。随着纳米技术、低功耗集成电路和无线传能技术的发展,有望发展出长效可控的植入体技术:通过微创医学植入病灶区域并在体外遥控植入体进行深层光动力治疗;利用无线传能技术,可以反复激活该微型植入体,支持长期抗癌治疗直至康复,从而能够将个体化精准光动力抗癌疗法提升到一个全新的高度。
- 胡继辉王倩倩张勇李炳南
- 关键词：光动力疗法植入体
- 瞬态磁共振弹性成像的仿真与算法研究被引量：1
- 2016年
- 磁共振弹性成像技术可以量化人体组织弹性属性。磁共振弹性成像的弹性波激励方式有稳态和瞬态两种。由于人体组织的特殊性,弹性波在组织中传播情况复杂。文章通过建立一个磁共振弹性成像的有限元仿真平台,对瞬态磁共振弹性成像技术进行数值建模,并针对瞬态磁共振弹性成像设计了基于到达时间的弹性重构算法。通过MATLAB编程处理仿真得到的瞬态磁共振弹性成像数据,最终导出瞬态磁共振弹性成像的结果。数值平台仿真的稳态和瞬态磁共振弹性成像对比实验表明,瞬态磁共振弹性成像对于反射和衍射具有较好的抗干扰能力,对于深处的小尺寸组织,具有较高的灵敏度和较好的精准度,而基于到达时间的算法能够实现瞬态磁共振弹性成像的弹性重构。
- 朱霞丽向馗李炳南
- 关键词：弹性成像磁共振弹性成像数值仿真
- 基于稀疏主元分析的微伏级T波交替幅度量化被引量：2
- 2012年
- T波交替是心电(ECG)信号中重要的猝死预测因子,其幅度量化具有重要的临床意义。然而,T波交替处于微伏级,并且具有非平稳性,导致精确量化其幅度存在较大困难。本文以逐搏ECG信号的主元分析(PCA)为基础,运用统计检验方法挑选包含T波交替的主元。通过引入稀疏性约束,排除具有较小变异性的变量,实现了主元选择和变量选择。以国际标准数据库的ECG信号为例,在等级相关系数和相对误差两项指标上,对比多种量化方法,本文提出的基于稀疏主元(SPC)的量化方法均具有优势。
- 向馗李炳南
- 关键词：T波交替心电图分析
- 确定性横向迁移装置中变形粒子运动特性的IB-LBM数值模拟被引量：3
- 2015年
- 为考察粒子变形特性对粒子DLD运动轨迹的影响,该文结合柔性粒子弹簧模型和浸入边界-格子玻尔兹曼法(IB-LBM),对圆形粒子分离特性的影响进行了数值模拟研究。研究发现,粒子内外黏度比和粒子刚度等物理性状参数可以在一定程度上改变圆形粒子的临界尺寸以及运动模式,决定分离情况的主要因素依然是圆形粒子尺寸。通过考察粒子在分离运动过程中的长径变化和毛细数,研究发现对于圆形粒子,毛细数越小,粒子变形能力越差,粒子的有效尺寸越小,越容易走之字形运动模式。该结论可以加深对圆形粒子DLD分离机制的理解,同时为设计DLD分离装置提供了理论依据。
- 韦建辉宋辉沈在意贺缨徐献芝李炳南
- 基于SERS微流控的前列腺癌标志物的快速免疫检测研究被引量：1
- 2016年
- 针对目前前列腺癌早期筛查方法在不同程度上存在需要大型仪器、操作步骤复杂、耗时较长、成本高昂等问题。我们报道了一种应用于前列腺癌标志物的免洗脱磁性分离免疫检测方法,并结合微流控芯片这一具有传质传热快,样品消耗少,装置体积小等优点的技术,来解决目前前列腺癌早期筛查中存在的问题。以SERS探针为信号源,以磁微米小球为免疫反应洗脱基底,对二者进行对应抗体的生物铰链,与待测前列腺癌标志物(PSA)共同组成免疫检测的"三明治"夹心结构。同时,该方法通过被动分裂式设计使上清液被分离出来,实现了免洗脱步骤。尤其是在SERS检测中,信号是从数百个液滴中采集得到的总体平均信号。检测限达到0.1ng·mL-1,低于临床检测参考值近2个数量级。本项目的预期成果对于实现前列腺癌早期筛查和诊断的高特异性、快速准确以及现场检测具有十分重要的意义。
- 高荣科李炳南
- 关键词：SERS前列腺癌
- 主元分析中的稀疏性被引量：8
- 2012年
- 主元分析是一种广泛应用的多元统计技术.在处理高维数据时,其结果的统计一致性与物理可解释性难以保证.引入以变量选择为目标的稀疏性约束,可有效缓解上述困难.基于最近10年的研究进展,本文阐述了稀疏性的基本概念和罚函数的设计标准,介绍了经典的稀疏性约束lasso及其多个变种:融合lasso、成组lasso、自适应lasso、弹性网等等.Lasso及其变种均可用作主元分析的约束,构建稀疏主元分析框架,但关键在于如何将稀疏主元转化为凸优化问题并快速求解.本文比较了稀疏主元的多种转化形式:奇异值分解、稀疏回归、低阶秩逼近、罚矩阵分解和半正定松弛.分析了基于最小角回归算法的一般lasso及广义lasso问题的求解方法.此外还初步探讨了函数型数据的稀疏主元分析问题.
- 向馗李炳南
- 关键词：稀疏性主元分析凸优化
- 面向磁共振弹性成像的数值建模与仿真研究被引量：2
- 2017年
- 磁共振弹性成像技术能够定量可视化人体组织的生物力学属性,正逐步成长为一种新型的医学成像手段.然而,其研发不仅要深入探索弹性波的产生、传播及耗散特性,而且需要建立特殊的磁共振成像装备.建立数值模型并开发仿真实验系统,可以有效促进磁共振弹性成像研究工作的开展.本文首先对人体组织进行弹性力学分析,得到外力作用下人体组织的运动微分方程,并利用有限元法求解该方程.同时建立了不同结构和弹性分布的人体组织数值模型.采用剪切弹性波作为成像探针,并根据人体组织的运动微分方程,仿真计算得到弹性波在组织中的传播信息.通过比较不同模型的估算值和理论值,验证了仿真实验系统的有效性和可靠性,说明建立的数值模型可以有效支撑磁共振弹性成像研究.
- 朱霞丽李炳南向馗
- 关键词：弹性波磁共振弹性成像软组织数值仿真
