导读:本文包含了人脑模型论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:模型,人脑,细胞,内皮,胶质,算法,空间。
人脑模型论文文献综述
丁超,赵海,司帅宗,朱剑[1]（2019）在《正常衰老的人脑功能网络演化模型》一文中研究指出为了对正常衰老的人脑功能网络(NABFN)的拓扑结构变化进行探究,提出一种基于朴素贝叶斯的网络演化模型(NBM)。首先,依据朴素贝叶斯(NB)的链路预测算法与解剖距离来定义节点间存在连边的概率;其次,利用特定的网络演化算法,在青年人的脑功能网络基础上,通过不断地增加连边来逐步得到相应中年及老年时期的模拟网络;最后,为了对模拟网络与真实网络间的相似程度进行评价,提出网络相似指标(SI)值。仿真实验结果表明,与基于共同邻居的网络演化模型(CNM)相比,NBM构建的模拟网络与真实网络间的SI值(4.479 4, 3.402 1)高于CNM模拟网络对应的SI值(4.100 4, 3.013 2);并且,两者模拟网络的SI值均明显高于随机网络演化算法所得模拟网络的SI值(1.892 0, 1.591 2)。实验结果证实NBM能够更为准确地预测出NABFN的拓扑结构变化过程。(本文来源于《计算机应用》期刊2019年04期）
方川[2]（2018）在《人脑胶质母细胞瘤PDX模型的建立及应用》一文中研究指出胶质母细胞瘤(glioblastoma multiforme,GBM)是恶性程度高、侵袭性强的中枢神经系统肿瘤。GBM具有高度异质性特性,因此针对特定分子亚型的靶向治疗在GBM治疗中将有重要的意义。间质型(mesenchymal,MES)在GBM亚型中具有更高的恶性程度,近年有研究提出转化生长因子-β(transforming growth factor-βTGF-β)在GBM的间质型亚型过表达,然而TGF-β信号通路在GBM间质亚型作用尚未完全阐明。病人来源的异种移植(patient derived xenograft,PDX)模型已经成为生物学研究的重要工具,更能模拟肿瘤在体内的生长过程和肿瘤微环境的影响,迄今被认为是最接近患者肿瘤的体内动物模型。PDX移植瘤模型在GBM亚型的鉴定特别是预测治疗反应中发挥了重要作用。本研究以胶质母细胞瘤来源的PDX模型和原代培养细胞为研究对象,通过转化生长因子-β受体2(transforming growth factor-βreceptor 2,TGF-βR2)小分子抑制剂研究体内外干预治疗,结合生物信息学方法,基于胶质母细胞瘤的PDX模型,对TGF-βR2小分子抑制剂的体内抑制效果进行验证,阐明TGF-β信号传导通路在GBM间质亚型中的作用。第一部分:使用手术切除的新鲜人脑胶质母细胞瘤组织通过皮下成瘤,然后再传代进行颅内原位PDX模型的建立,此种方法增加PDX的成功率。HE染色观察原发肿瘤和PDX肿瘤形态学相似,PDX肿瘤保留了原发肿瘤的胶质母细胞瘤的形态学特点。PDX保留了与原发肿瘤的生物学特性,可以作为药物检测和功能分析的理想动物模型。PDX移植瘤模型的建立,为人脑胶质瘤PDX模型提供了行之有效的技术方法,为胶质瘤的个体化治疗提供重要的途径。第二部分:基于胶质母细胞瘤原代培养细胞为研究对象,TGFβR小分子抑制剂LY2109761抑制原代培养细胞,结果提示间质型GBM相关的标记物表达下降。进一步进行了RNA转录测序技术(RNA-seq)分析发现间质表型相关基因如MET、LIF、IL-6和OSM表达下调,TGF-βR2作为GBM的间质型亚型的核心标志物,并通过调控其它间质表型相关基因在维持GBM间质表型中起关键作用。为了阐明TGF-β信号通路在GBM中的作用,通过TGF-βR小分子抑制剂LY2109761抑制TGF-β信号通路,采用多种生物信息学方法对差异表达基因进行了多维分析。通过DAVID数据库对差异表达基因进行KEGG通路富集分析,结果发现富集前几位的生物过程(Biological Process)涉及上皮-间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT),细胞增殖,TGF-β信号通路,细胞因子--细胞因子受体相互作用,PI3K-Akt传导通路等。TGF-β信号通路是信号传导网络中的核心,调节多种生物学功能,在胶质母细胞瘤细胞增殖和分化,炎症,血管生成,上皮-间质转化(EMT)中发生中发挥重要作用。通过STRING在线软件建立蛋白质-蛋白质相互作用网络分析,阐明TGFβR2、RUNX1、PPARG、GIT2、ACSL1和RAP1B蛋白-蛋白的相互作用,TGFβR2、RUNX1、PPARG、GIT2、ACSL1和RAP1B在蛋白质-蛋白质网络中彼此相互作用可以作为胶质母细胞瘤细胞间质亚型的分型标记物,具有重要诊断价值。基于GBM的PDX模型应用于TGF-β2 R抑制剂药物敏感性的研究,体内研究LY2109761抑瘤效果,结果发现TGF-β2 R抑制剂能够抑制肿瘤细胞的增殖和肿瘤微血管生成,具有抗肿瘤效应,TGF-β信号通路可以成为GBM间质亚型治疗的潜在靶点。基于胶质母细胞瘤模型个体化评估靶向治疗效果有重要意义。第叁部分:人脑胶质瘤组织TGF-β1、RUNX1与EMT的关系及临床意义。为了探讨TGF-β1、P-Smad3、RUNX1与EMT的关系及临床意义,本研究以人脑胶质瘤组织为研究对象,运用免疫组化方法检测TGF-β1,P-Smad3,RUNX1,Vimentin,E-cadherin在胶质瘤不同病理级别中表达水平及相关性,采用Log Rank检验进行生存分析并绘制Kaplan-Meier生存曲线。45例胶质瘤组织中TGF-β1,P-Smad3,RUNX1,Vimentin的表达显着升高(P<0.01),在高级别组中表达增强,表达阳性的患者生存期短;E-cadherin的表达下调(P<0.01),与病理级别呈负相关,表达阳性的患者生存期长。TGF-β1,P-Smad3,RUNX1,Vimentin四者表达呈正相关,均与E-cadherin呈负相关。TGF-β1、P-Smad3、RUNX1与EMT有关,高级别胶质瘤TGF-β1高表达且EMT显着,生存期短。本研究在蛋白水平上研究发现TGF-β1,P-Smad3,RUNX1,Vimentin,E-cadherin的表达与胶质瘤的病理级别和生存期有关,临床上可作为胶质瘤的恶性度和预后预测提供有价值的指标,为针对TGF-β1信号通路的靶向治疗策略提供了理论依据。本研究基于胶质母细胞瘤患者来源移植瘤PDX模型进行TGF-βR2激酶小分子抑制剂LY2109761药物敏感性的个体化研究,弥补了既往以细胞株为研究对象的不足,证实了TGF-βR2激酶小分子抑制剂抗肿瘤效应,TGF-βR2可作为GBM临床治疗潜在靶点。本研究阐明了TGF-β信号通路在维持GBM间质亚型中有重要作用,多维角度和方法证实TGFβR2及RUNX1,PPARG,ACSL1,GIT2和RAP1B可以作为GBM间质型亚型的标志物,TGFβR2作为GBM间质亚型核心调控基因具有重要的诊断价值。(本文来源于《天津医科大学》期刊2018-06-01）
张献昌,薛蓉,左真涛[3]（2018）在《人脑默认网络方向图:基于7TfMRI的动态因果模型》一文中研究指出近年来,默认网络是认知神经科学领域的研究热点之一,已有研究报告它可能参与了多种认知活动,而且某些精神疾病也与其异常活动相关.但默认网络内主要脑区之间的有向连接关系(有效连接模式)尚不明确.本研究使用国际前沿的谱动态因果模型算法,基于7T高分辨率静息态功能磁共振数据,对默认网络4个核心脑区之间的有效连接模式进行了探索.实验结果发现,默认网络内后扣带回接受内侧前额叶、双侧顶下叶的信息输入,可能扮演着信息集合中心的角色,而双侧顶下叶对内侧前额叶、后扣带回都有信息输入,在默认网络内可能起到信息驱动和调节的功能.本研究首次报道了基于7T功能磁共振数据得到的默认网络有向连接图谱,对于我们更深入理解默认网络的功能具有帮助,对相关精神疾病的研究具有潜在的参考应用价值.(本文来源于《生物化学与生物物理进展》期刊2018年05期）
郭蕾[4]（2018）在《心境障碍的应激学说：从死亡后人脑样本到动物模型的研究》一文中研究指出背景:心境障碍(mood disorders)是一种常见的精神疾病,其中重性抑郁障碍(major depressive disorder,MDD,也称“抑郁症”)和双相障碍(bipolar disorder,BD)是心境障碍的两种主要亚型,它们给患者、家庭和社会造成严重负担。揭示心境障碍的发病机理,为临床治疗提供新的靶点已迫在眉睫。性别差异性应激紊乱学说是心境障碍发病机制的一个重要学说,也是目前各类抑郁症动物模型建模的重要依据。下丘脑-垂体-肾上腺(hypothalamic-pituitary-adrenal axis,HPA)轴和脑干蓝斑核(locus coeruleus,LC)都是应激反应神经调节网络中的重要节点,LC可以激活HPA轴。已有证据显示HPA轴和LC在MDD、BD中活性亢进。MDD和BD的临床症候群具有显着差异,提示参与调节MDD和BD的HPA轴、LC活性的因素之间存在差异。探索这种差异性表现及其原因将有助于我们全面阐释心境障碍发病机制。近年来大量证据显示若干应激反应相关分子,包括催产素(oxytocin,OXT)、受体酪氨酸激酶ErbB4等显着参与了 BD发病。因此,本论文围绕心境障碍发病的应激紊乱学说在叁个主要部分研究HPA活性、LC活性在MDD、BD中的差异性改变和调控大鼠外周性激素水平并施与急性或慢性应激的动物模型是否可以模拟不同类型的抑郁症表现。1)于MDD和BD死亡后下丘脑组织研究HPA轴活性中枢重要驱动因子促肾上腺皮质激素释放激素(corticotropin-releasing hormone,CRH)和OXT的差异性表达;2)于MDD和BD死亡后LC组织研究其活性关键因子酪氨酸羟化酶(Tyrosine Hydroxylase,TH)和ErbB4的差异性表达;3)在SD大鼠中进行了调控应激反应的关键因素——性甾体的变化所造成的应激系统神经生物学改变的研究,并分析这类动物模型作为不同类型的心境障碍研究模型的可能性。方法:实验一:下丘脑室旁核(paraventricularnucleus,PVN)促肾上腺皮质激素释放激素CRH和OXT在MDD和BD中的差异性表达。MDD(n=9)、BD(n=6)和各自对照组(n分别为9和6)的死亡后人体下丘脑组织由荷兰人脑库提供。MD D、BD和各自对照组个体间在年龄、性别、死亡时间、死亡季节、死亡后延搁(postmortem delay)、脑脊液pH值、样本固定时间等参数严格匹配。采用免疫细胞化学(immunocytochemistry,ICC)技术和图像分析技术对下丘脑PVN中CRH和OXT蛋白表达水平(免疫反应性,immunoreactivity,-ir)进行定量分析;采用原位杂交(insituhybridization)技术和图像分析技术分别检测PVN中CRH-ir、OXT-ir峰值表达区域CRH-mRNA、OXT-mRNA表达水平。同时采用ICC双标技术研究CRH、OXT是否共存于PVN神经元。实验二:LC活性关键因子TH和ErbB4在MDD和BD中的差异性表达。死亡后人体LC组织切片由荷兰人脑库提供,包含 MDD(n=10)、MDD 的对照组(n=10)、BD(n=10)和 BD 的对照组(n=10),两个对照组中有8位病人重合。MDD、BD和各自对照组个体间在年龄、性别、死亡时间、死亡季节、PMD、脑脊液pH值、样本固定时间等参数严格匹配。采用ICC和图像分析技术对LC中间部位TH-ir、ErbB4-ir进行定量分析。同时采用ICC双标技术研究ErbB4和TH于LC神经元中的共定位。实验叁:性腺摘除导致外周性激素水平降低对大鼠急性、慢性应激反应的影响、雌雄鼠变化模式的差异以及对抑郁症动物模型选择的启示。采用成年Sprague-Dawley(SD)雌鼠和雄鼠分别于性腺摘除、性腺摘除加急性足底电击(Foot shock,FS)应激、性腺摘除加慢性不可预知性温和应激(chronic unpredicted mild stress,CUMS)的条件下比较外周性激素(睾酮、雌二醇)、脑内性甾体(睾酮或雌二醇)水平(ELISA试剂盒检测),以及下丘脑应激相关分子包括CRH、OXT、精氨酸加压素(arginine vasopressin,AVP)、糖皮质激素受体(glucocoticoid receptor,GR)、盐皮质激素受体(mineralocoticoid receptor,MR)、雌激素受体 α(estrogen receptor α,ERα)、ERβ、雄激素受体(androgen receptor,AR)和芳香化酶(aromatase,ARO)等 mRNA 表达(荧光定量PCR技术检测)。结果:实验一:在下丘脑PVN中,MDD患者的CRH-ir呈上升趋势(p=0.058),而 BD 患者呈下降趋势(p=0.093)。BD 患者 PVN 中 CRH-mRNA(p=0.037)、OXT-ir(p=0.024)、OXT-mRNA(p=0.055)表达上升,而 MDD 患者 PVN 中 OXT-ir(p=0.258)和OXT-mRNA(p=0.847)的表达与对照组之间无显着差异。此外,OXT-ir/CRH-ir比值例在BD病人中明显高于对照(p=0.006),而在MDD病人中该比值与对照组间无显着差异(p=0.847)。PVN中不存在CRH与OXT共存神经元。实验二:MDD病人LC内TH-ir显着高于对照组(p=0.004),而BD病人的TH-ir水平和对照组相比无显着差异(p=0.900)。MDD和BD病人LC中ErbB4-ir表达量相对于各自对照组都没有显着差异(p = 0.80和p = 0.63)。ErbB4和TH的共定位染色显示二者共同表达于LC神经元中。实验叁:外周性激素和下丘脑性甾体、下丘脑应激相关分子mRNA表达水平之间无显着相关(p≥0.113)。雄鼠和雌鼠在性腺摘除后、性腺摘除加FS、性腺摘除加CUMS后外周性激素、下丘脑性甾体、下丘脑应激相关分子(包括 CRH、OXT、AVP、AR、ERα、ERβ、ARO、MR)的 mRNA 表达水平改变显示了不同变化模式。结论:BD患者中下丘脑OXT活性亢进可能是BD发病的重要机制,OXT与CRH之间平衡紊乱可能是导致BD抑郁、躁狂症状分别或同时出现的重要机理之一,也是区分MDD和BD临床症候群的关键因素,值得继续探究其具体发生机制。LC活性仅在MDD患者中亢进,而在BD病人中无显着改变,进一步反映了 MDD和BD应激反应系统活性之间的差异,与MDD和BD患者HPA轴活性差异的结果相符。LC-ErbB4分子在人脑LC中可能没有显着参与心境障碍的发病,这与动物模型上的相关研究结果不符。SD大鼠脑内性甾体水平和外周性激素水平可能是各自独立的单位。卵巢摘除鼠急性应激模型可以模拟女性围绝经期或产后期外周性激素剧烈降低条件下对应激的易感性;性腺完整的CUMS雌鼠模型则可以模拟育龄期女性对应激和抑郁症的较高易感性;而卵巢摘除的CUMS鼠可以作为研究青春期前或围绝经期后女性心境障碍的模型。目前还不存在可以模拟BD抑郁和躁狂症状循环变化的动物模型。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-03-01）
杨为亚,杨林[5]（2018）在《红芪多糖对氧化低密度脂蛋白诱导人脑微血管内皮细胞氧化损伤模型保护作用机制分析》一文中研究指出目的:首先建立氧化低密度脂蛋白诱导的人脑微血管内皮细胞氧化损伤模型,然后分析红芪多糖对该模型的保护作用机制。方法:运用氧化低密度脂蛋白(规格为50μg/ml)诱导人脑微血管内皮细胞氧化损伤模型,运用红芪中的红芪多糖对该氧化损伤模型进行处理,然后采用MTT法测红芪多糖对该模型的保护作用,在显微镜下分别检测各个组别的人脑微血管内皮细胞的形态学变化。用红芪多糖(20μg/ml)来干预人脑微血管内皮细胞氧化损伤模型(时间为一天即24小时),然后提取纯化细胞总蛋白(使用细胞裂解液),凝胶电泳分离纯化后的细胞蛋白,染色后扫描凝胶得蛋白图谱。随机分为对照组(20例)、50μg/ml氧化低密度脂蛋白模型组(20例)和红芪多糖药物干预的试验组(20例),提取每组的人脑微血管内皮细胞总蛋白,得到蛋白图谱。分析各个组间的差异蛋白点,用MS技术鉴定并且定位差异明显的蛋白点。结果:红芪多糖药物干预试验组细胞的存活率、细胞数目、细胞形态比人脑微血管内皮细胞氧化损伤模型组比较,差异均有统计学意义(P均<0.05);对纯化分离后的人脑微血管内皮细胞蛋白,建立了人脑微血管内皮细胞蛋白双向电泳,获得蛋白图谱;所得蛋白图谱通过软件分析得到红芪多糖药物干预试验组人脑微血管内皮细胞蛋白表达谱与模型组比较,差异具有统计学意义(P<0.05);分析得出两组有差异蛋白点有11个,采用MS技术鉴定得到7个差异蛋白质,经鉴定后指认这差异蛋白质分别为热休克蛋白70、谷胱甘肽合成酶、网腔钙结合蛋白、40S核糖体蛋白和78kDa葡萄糖调节蛋白,其中5个蛋白上调,2个蛋白下调。结论:红芪多糖对氧化低密度脂蛋白诱导的人脑微血管内皮细胞氧化损伤模型具有明显保护作用,作用机制可能主要是红芪多糖的抗氧化应激、清除自由基、抑制细胞凋亡以及调节内质网应激的作用机制。(本文来源于《四川中医》期刊2018年01期）
方川,黄凯,檀艳丽,康春生,张建宁[6]（2018）在《人脑胶质母细胞瘤PDX模型的建立》一文中研究指出目的:探讨患者来源的异种移植(patient derived xenograft,PDX)胶质母细胞瘤模型的建立方法,为临床和生物学研究提供重要的理论依据和技术支持。方法:收集胶质母细胞瘤组织,建立皮下肿瘤模型,待皮下肿瘤生长取出肿瘤,分散肿瘤细胞并种于小鼠颅内。HE染色比较原发肿瘤组织与PDX肿瘤形态学特点,免疫组织化学染色方法检测Ki-67的表达,比较肿瘤增殖能力。结果:成功建立人脑胶质母细胞PDX模型,原发肿瘤和PDX肿瘤形态学特点相似,PDX肿瘤保留了原发肿瘤的增殖能力。结论:通过建立PDX模型,可以将PDX作为胶质母细胞瘤患者个体化治疗的重要临床前研究工具。(本文来源于《南京医科大学学报(自然科学版)》期刊2018年01期）
梁恺彬,管一弘[7]（2018）在《基于隐高斯混合模型的人脑MRI分割方法》一文中研究指出针对传统的高斯混合模型的抗噪性能和鲁棒性较差的缺点,提出一种基于隐高斯混合模型的人脑MRI分割方法。传统的高斯混合模型由于忽略了空间信息和未考虑分割结果的分布情况导致模型不完整。针对这些缺点,把分割结果的概率密度函数作为隐含数据引入到高斯混合模型,建立了非线性加权的隐高斯混合模型;同时引入了含空间信息与平滑系数的高斯权重置指数;运用期望最大化算法与牛顿迭代法对类均值,类方差以及平滑系数进行求解,最后根据最大后验概率准则得到人脑MRI的最终分割结果。经实验表明,提出的方法对人脑MRI具有很好的鲁棒性与抗噪性能。(本文来源于《计算机工程与应用》期刊2018年10期）
乔丹丹[8]（2017）在《SCID小鼠人脑胶质瘤原位模型建立及蒿甲醚治疗作用研究》一文中研究指出目的:首先观察蒿甲醚在体外对U251人脑胶质瘤细胞增殖的影响,随后建立SCID小鼠人脑胶质瘤原位模型,观察蒿甲醚在体内对胶质瘤的抑制及其抗血管生成的作用,探讨蒿甲醚抑制胶质瘤增殖的机制,为胶质瘤的临床治疗提供一种新的思路和方法。方法:1.体外细胞基中培养人脑U251胶质瘤细胞,采用MTT(四甲基偶氮唑蓝)法测定蒿甲醚对U251胶质瘤细胞的生长抑制作用,并计算半数抑制浓度(IC50);采用ELISA法检测蒿甲醚抑制U251胶质瘤细胞的VEGF表达。2.构建SCID小鼠人脑胶质瘤原位模型,采用立体定位仪定位麻醉状态小鼠,剪开头皮后,在距矢状缝与冠状缝交点处分别向右向后2mm定位注射点,钻孔后,使用10ul微量注射器垂直于颅骨在小鼠脑部定位点(右侧顶叶区)深5mm处,注入10ulU251人脑胶质瘤细胞,骨蜡填封骨孔,可吸收线缝合头皮,观察小鼠生活状态,在小鼠出现癫痫症状后,经活体左心室灌注后取脑组织肉眼观察肿瘤大体外观及切面,并行HE染色确证肿瘤模型成功构建。3.构建24只SCID小鼠U251人脑胶质瘤原位模型,随机分为3组,分别为对照组(生理盐水0.4ml/10g/d)、蒿甲醚组(蒿甲醚50.0mg/kg/d)、替莫唑胺组(20mg/kg/d)。替莫唑胺采用其粉剂制成混悬液灌胃,量为1.65mg/只/d。接种后标记小鼠,每天定时定量给药,并记录生存时间。约接种20天后,当SCID小鼠濒临死亡时行活体左心灌注,取出并固定全部脑组织,分别行肉眼观察、HE切片染色、免疫组化,证实SCID小鼠胶质瘤情况。结果:1.蒿甲醚可抑制人脑U251胶质瘤细胞增殖,其抑瘤作用呈时间和剂量依赖性;蒿甲醚作用后的U251胶质瘤细胞上清液中VEGF含量和生理盐水组相比明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)。2.成功构建SCID小鼠U251人脑胶质瘤原位模型,经活体左心灌注后取脑组织发现均有肿瘤生长。3.蒿甲醚组和替莫唑胺组SCID小鼠的中位生存期较对照组有明显延长(P<0.05);脑组织HE切片染色可见对照组的U251细胞核大深染,呈梭型或不规则形,高倍镜下可见U251细胞向正常脑组织浸润,蒿甲醚组及替莫唑胺组肿瘤细胞密集程度均明显低于对照组。结论:1、蒿甲醚可抑制人脑U251胶质瘤细胞增殖,其抑瘤效应呈剂量-时间依赖性。2、蒿甲醚可能通过抑制VEGF表达而发挥其抗肿瘤作用。3、蒿甲醚可抑制SCID小鼠颅内胶质瘤增殖。(本文来源于《昆明医科大学》期刊2017-05-01）
梁恺彬[9]（2017）在《基于高斯混合模型马尔科夫随机场与模糊聚类的人脑MRI分割方法研究》一文中研究指出在临床医疗诊断,尤其是对人身体内部结构的诊断当中,常常会使用到不同的医疗影像作为重要的诊断手段,而医疗影像分割技术则是对这些医疗影像进行分析和应用的重点基本环节。对于医疗影像来说,那些不相似的图像部分通常被用来对不同的结构,组织和病变部分来用作分析。对于专业的医疗工作者来说,他们关注的往往只是图片中的患病区域,而这些患病区域就是我们需要分割的目标区域。而对于真实人脑图像的分割方法来说,在目前医疗设备基础之上的真实人脑图像分割方法已经被提出了很多。但是直到现在任然没有一种完善的分割方法能够应用于人脑图像的各种组织从而进行准确而有效的分割,现实中能作为临床使用的自动分割手段依然较少,大多数使用的仍然是以专业人员的手动分割手段为主。然而,手动分割是一项耗时和困难的任务,它分割的准确与否主要取决于医生的专业知识以及医疗经验,使得分割结果往往千差万别,因此自动的用于临床医疗的人脑图像分割方法的探讨仍然是作为图像处理领域中研究的热点。真实的人脑MRI对人脑疾病的诊断有不可替代的作用。如脑瘤,脑梗塞,帕金森综合症等脑部疾病患者的人脑医疗影像的分割结果,能够帮助专业医护工作者进行快速而准确的诊断。但是MRI的成像原理会使得人脑医疗影像表现出一定的模糊性,使得脑灰质、脑白质和脑脊液等各组织之间边界出现过渡现象从而产生边界上的不明确与不连续。这些由于人脑MRI的模糊特性产生的边界不确定性与不连续性都会使得人脑MRI分割的困难大大增加。同时在人脑医疗影像的成像过程中,由于设备的影像采集,影像传输,影像压缩与解码,热、电噪音,部分容积效应以及磁场的非均匀性等多种因素共同产生的影响,使得人脑MRI为模糊图像并且存在着许多的加性噪声,而在噪声的影响下,要实现人脑MRI的准确分割,其难度将会大大提高。基于上述的原因,本文希望通过对不同的医疗影像分割手段的对比研究,尤其是对人脑MRI分割手段的研究,从而得到一个鲁棒性,抗噪性和泛化性优良的人脑MRI自动化分割方法。本文的主要内容如下:(1)由于马尔科夫随机场拥有优良的空间相关性,能够很好的对人脑MRI纹理和边缘进行有效划分,同时因为人脑MRI的灰度分布呈现高斯分布特征,本文运用高斯函数建立马尔科夫随机场模型能够很好的符合人脑MRI的分布特点;同时针对马尔科夫随机场对噪声较为敏感的特点,本文提出一种图像滤波方法,并与马尔科夫随机场模型相结合使用,克服了马尔科夫随机场模型对噪声敏感的缺点;而对于马尔科夫随机场模型的求解,本文主要运用模拟退火算法来进行,但是传统的模拟退火算法求解马尔科夫随机场模型的计算成本较高,针对这点,本文运用基于稳定点与不稳定点模拟退火算法对马尔科夫随机场模型进行求解,这一改变有效降低计算成本,提高了算法的时效性。(2)传统的聚类分割方法通常是基于图像灰度值的相似程度进行像素划分,这样对含噪声或边缘模糊的人脑MRI进行分割效果并不理想,基于这种考虑,一种融入了平均隶属度的改进FCM算法在本文中被提出,该算法能有效降低噪声的影响;同时将改进的FCM算法作为图像的初始分割算法,其良好的抗噪性可以生成优良的初始参数,有效改进分割的效果。(3)由于传统的高斯混合模型的抗噪性和鲁棒性较差,运用于人脑MRI的分割中往往并不理想,针对这一缺点,一种运用隐高斯混合模型来进行分割的人脑MRI分割方法在本文中将被提出。传统的高斯混合模型由于忽略了空间信息和未考虑分割结果的分布情况导致模型不完整。针对这些缺点,本文把分割结果的假设概率密度函数作为隐含数据引入到高斯混合模型,建立了非线性加权的隐高斯混合模型;同时引入了含空间信息与平滑系数的高斯权重置指数;运用EM算法与牛顿迭代法对类均值,类方差以及平滑系数进行求解,最后根据最大后验概率准则得到人脑MRI的最终分割结果。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2017-04-01）
梁恺彬,管一弘[10]（2017）在《基于双高斯空间模型的人脑MRI分割方法》一文中研究指出针对传统的基于高斯混合模型的分割方法由于忽略了空间信息和高斯模型间的线性组合导致对强噪声或边缘模糊的人脑MRI的分割效果并不理想的缺点,运用双高斯空间模型来对人脑MRI进行分割。由于双高斯空间模型拥有优良的空间相关性,能够很好的对脑部MRI纹理和边缘进行有效划分;因为人脑MRI的灰度分布呈现高斯分布特征,用双高斯空间模型对人脑MRI建模能够很好的符合人脑MRI的灰度分布特点;同时高斯权重置信度的指数结构以及平滑系数的引入使得分割鲁棒性大大增强;运用梯度下降法对双高斯空间模型的平滑系数进行求解,根据最大后验概率准则得到图像的最终分割结果。实验结果表明,该方法对人脑MRI具有很好的分割结果,同时鲁棒性与抗噪性能大大增强。(本文来源于《青岛大学学报(自然科学版)》期刊2017年01期）
人脑模型论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
胶质母细胞瘤(glioblastoma multiforme,GBM)是恶性程度高、侵袭性强的中枢神经系统肿瘤。GBM具有高度异质性特性,因此针对特定分子亚型的靶向治疗在GBM治疗中将有重要的意义。间质型(mesenchymal,MES)在GBM亚型中具有更高的恶性程度,近年有研究提出转化生长因子-β(transforming growth factor-βTGF-β)在GBM的间质型亚型过表达,然而TGF-β信号通路在GBM间质亚型作用尚未完全阐明。病人来源的异种移植(patient derived xenograft,PDX)模型已经成为生物学研究的重要工具,更能模拟肿瘤在体内的生长过程和肿瘤微环境的影响,迄今被认为是最接近患者肿瘤的体内动物模型。PDX移植瘤模型在GBM亚型的鉴定特别是预测治疗反应中发挥了重要作用。本研究以胶质母细胞瘤来源的PDX模型和原代培养细胞为研究对象,通过转化生长因子-β受体2(transforming growth factor-βreceptor 2,TGF-βR2)小分子抑制剂研究体内外干预治疗,结合生物信息学方法,基于胶质母细胞瘤的PDX模型,对TGF-βR2小分子抑制剂的体内抑制效果进行验证,阐明TGF-β信号传导通路在GBM间质亚型中的作用。第一部分:使用手术切除的新鲜人脑胶质母细胞瘤组织通过皮下成瘤,然后再传代进行颅内原位PDX模型的建立,此种方法增加PDX的成功率。HE染色观察原发肿瘤和PDX肿瘤形态学相似,PDX肿瘤保留了原发肿瘤的胶质母细胞瘤的形态学特点。PDX保留了与原发肿瘤的生物学特性,可以作为药物检测和功能分析的理想动物模型。PDX移植瘤模型的建立,为人脑胶质瘤PDX模型提供了行之有效的技术方法,为胶质瘤的个体化治疗提供重要的途径。第二部分:基于胶质母细胞瘤原代培养细胞为研究对象,TGFβR小分子抑制剂LY2109761抑制原代培养细胞,结果提示间质型GBM相关的标记物表达下降。进一步进行了RNA转录测序技术(RNA-seq)分析发现间质表型相关基因如MET、LIF、IL-6和OSM表达下调,TGF-βR2作为GBM的间质型亚型的核心标志物,并通过调控其它间质表型相关基因在维持GBM间质表型中起关键作用。为了阐明TGF-β信号通路在GBM中的作用,通过TGF-βR小分子抑制剂LY2109761抑制TGF-β信号通路,采用多种生物信息学方法对差异表达基因进行了多维分析。通过DAVID数据库对差异表达基因进行KEGG通路富集分析,结果发现富集前几位的生物过程(Biological Process)涉及上皮-间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT),细胞增殖,TGF-β信号通路,细胞因子--细胞因子受体相互作用,PI3K-Akt传导通路等。TGF-β信号通路是信号传导网络中的核心,调节多种生物学功能,在胶质母细胞瘤细胞增殖和分化,炎症,血管生成,上皮-间质转化(EMT)中发生中发挥重要作用。通过STRING在线软件建立蛋白质-蛋白质相互作用网络分析,阐明TGFβR2、RUNX1、PPARG、GIT2、ACSL1和RAP1B蛋白-蛋白的相互作用,TGFβR2、RUNX1、PPARG、GIT2、ACSL1和RAP1B在蛋白质-蛋白质网络中彼此相互作用可以作为胶质母细胞瘤细胞间质亚型的分型标记物,具有重要诊断价值。基于GBM的PDX模型应用于TGF-β2 R抑制剂药物敏感性的研究,体内研究LY2109761抑瘤效果,结果发现TGF-β2 R抑制剂能够抑制肿瘤细胞的增殖和肿瘤微血管生成,具有抗肿瘤效应,TGF-β信号通路可以成为GBM间质亚型治疗的潜在靶点。基于胶质母细胞瘤模型个体化评估靶向治疗效果有重要意义。第叁部分:人脑胶质瘤组织TGF-β1、RUNX1与EMT的关系及临床意义。为了探讨TGF-β1、P-Smad3、RUNX1与EMT的关系及临床意义,本研究以人脑胶质瘤组织为研究对象,运用免疫组化方法检测TGF-β1,P-Smad3,RUNX1,Vimentin,E-cadherin在胶质瘤不同病理级别中表达水平及相关性,采用Log Rank检验进行生存分析并绘制Kaplan-Meier生存曲线。45例胶质瘤组织中TGF-β1,P-Smad3,RUNX1,Vimentin的表达显着升高(P<0.01),在高级别组中表达增强,表达阳性的患者生存期短;E-cadherin的表达下调(P<0.01),与病理级别呈负相关,表达阳性的患者生存期长。TGF-β1,P-Smad3,RUNX1,Vimentin四者表达呈正相关,均与E-cadherin呈负相关。TGF-β1、P-Smad3、RUNX1与EMT有关,高级别胶质瘤TGF-β1高表达且EMT显着,生存期短。本研究在蛋白水平上研究发现TGF-β1,P-Smad3,RUNX1,Vimentin,E-cadherin的表达与胶质瘤的病理级别和生存期有关,临床上可作为胶质瘤的恶性度和预后预测提供有价值的指标,为针对TGF-β1信号通路的靶向治疗策略提供了理论依据。本研究基于胶质母细胞瘤患者来源移植瘤PDX模型进行TGF-βR2激酶小分子抑制剂LY2109761药物敏感性的个体化研究,弥补了既往以细胞株为研究对象的不足,证实了TGF-βR2激酶小分子抑制剂抗肿瘤效应,TGF-βR2可作为GBM临床治疗潜在靶点。本研究阐明了TGF-β信号通路在维持GBM间质亚型中有重要作用,多维角度和方法证实TGFβR2及RUNX1,PPARG,ACSL1,GIT2和RAP1B可以作为GBM间质型亚型的标志物,TGFβR2作为GBM间质亚型核心调控基因具有重要的诊断价值。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
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