脑胶质瘤分割的上下文感知网络

脑胶质瘤分割的上下文感知网络

脑胶质瘤分割的上下文感知网络研究报告 脑胶质瘤是一种常见的成人脑肿瘤,它对健康有严重的损害,并且具有高死亡率。为了提供早期诊断、手术规划和术后观察的充分证据,多模态磁共振成像(MRI)已经广泛应用于该领域。本文研究的目的是在脑胶质瘤的自动化分割中纳入上下文信息,这在处理局部模糊性方面提供了基本线索。 研究背景 先前的研究表明,基于深度神经网络的方法在脑胶质瘤分割中显示了很有希望的技术。然而,这些方法缺乏强有力的策略来结合肿瘤细胞及其周围的上下文信息。已有的自动分割方法虽然提高了分割精度,但仍然存在局部模糊性问题,没有充分考虑肿瘤细胞与其周围环境的关系。 论文来源 该研究由Zhihua Liu, Lei Tong, Long Chen, Feixiang Zhou, Zheheng Jiang...

利用透明机器学习与解释性AI提升胶质瘤预后

胶质瘤预后的透明化机器学习和解释性洞察力应用于解释性人工智能的赋能 学术背景 本研究致力于开发一种可靠的技术,来通过多种机器学习方法及深度学习方法,结合解释性人工智能(XAI,Explainable Artificial Intelligence)技术检测患者是否患有特定类型的脑肿瘤——胶质瘤。胶质瘤(glioma)是起源于胶质细胞的中枢神经系统癌症的一种,具有快速生长和侵袭健康脑组织的特性,常见的治疗方法包括手术、放射治疗、化疗等。通过整合患者数据,包括医疗记录、遗传档案等,机器学习算法能够预测每个个体对不同医疗干预的反应。 论文来源 该论文由Anisha Palkar、Cifha Crecil Dias(IEEE高级会员)、Krishnaraj Chadaga和Niranjana Sam...

数据工程赋能的胶质瘤生存分析

脑胶质瘤患者的生存分析研究:数据工程赋能综述 引言 脑胶质瘤是一种在胶质细胞中发生的肿瘤,它们占全部原发性脑和中央神经系统肿瘤的26.7%。由于肿瘤异质性的存在,脑胶质瘤患者的生存分析成为了临床管理中的一个关键任务。在过去几十年里,研究者们提出了多种生存分析方法,结合不同类型的数据,如影像和遗传信息。尤其是近年来,机器学习技术和深度学习的兴起改变了传统的基于统计分析的生存分析方法。本文综述了利用诊断影像技术和基因组平台获得的预后参数,以及用于预后预测的技术、学习和统计分析算法,突出了现有生存预测研究的挑战,并提出了该领域研究的未来方向。 作者及出版信息 作者: Navodini Wijethilake (斯里兰卡莫拉图瓦大学计算机科学与工程系研究成员) 合著者: Dulani Meedeni...

基于贝叶斯推断的个体化胶质瘤生长预测

利用贝叶斯推断进行个性化预测胶质瘤生长 引言 胶质母细胞瘤(glioblastoma)是最具侵袭性的原发性脑肿瘤,肿瘤细胞会高度侵袭周围组织。通过标准医学成像技术无法准确识别这些弥漫性肿瘤边界,导致临床干预效果不佳且预后较差。由于此类挑战,依靠医学图像进行肿瘤空间和时空发育的可靠计算预测能够提供更多信息,有助于医生为每个个体设计最佳治疗方案。 近年来,多个关于肿瘤生长的生物物理模型通过非侵入性成像测量数据进行了开发和校准,旨在预测未来的肿瘤生长和治疗结果。然而,要实现预测肿瘤发展,必须解决两个关键挑战:一是需要量化模型预测中的不确定性,以改善个体治疗效果;二是需要表征肿瘤和宿主组织的空间异质性,这会对治疗的设计产生显著影响。 研究背景和动机 本研究的核心动机在于通过引入贝叶斯框架来解决上述两...

嵌入TiO2-Au-MXene的矩形开放通道用于脑肿瘤诊断的PCF生物传感器的数值分析

数值分析嵌入TiO2-Au-MXene的矩形开放通道PCF生物传感器用于脑肿瘤诊断 学术背景与问题陈述 近年来,具有成本效益和高可靠性的生物传感器的开发成为一个研究热点。这些传感器旨在检测分析物的微小浓度,种类繁多,涵盖了各种技术,用于监测和检测细胞和液体。光子晶体(photonic crystals, PHCs)和PHC纤维(photonic crystal fibers, PCFs)因其紧凑尺寸、电磁干扰抵抗性、对分析物需求量少、结构设计灵活且易于集成等优点,迅速占据了传感器技术的热门选择。 特别值得注意的是,基于表面等离子体共振(surface plasmon resonance, SPR)的光纤生物传感器表现出色。SPR现象通过光纤和贵金属相结合,可以剧增检测灵敏度,尤其在生物医学领...

聚焦超声介导的大容量药物输送

比较声波模式和微泡给药策略在聚焦超声介导的血脑屏障大体积药物传递中的应用 背景介绍 弥漫性固有桥脑胶质瘤(Diffuse Intrinsic Pontine Glioma,DIPG)是儿童中最常见且最致命的脑干肿瘤。由于DIPG的血脑屏障(Blood-Brain Barrier,BBB)通常保持完整,致使药物无法有效穿透,这为治疗增加了巨大挑战。近年来,聚焦超声结合微泡介导的BBB打开(FUS-BBBO)技术显示出打破这一障碍的巨大潜力。考虑到DIPG的高扩散性,需要能够覆盖整个肿瘤区域的大体积FUS-BBBO治疗策略。本文的研究目标是确定一种能够在脑干部位实现高效且均匀的大体积BBBO的最优治疗策略,以实现免疫检查点抑制剂(如抗PD-L1抗体)在脑干部位的有效传递。 研究来源 该研究由Ya...

磷酸肌酸促进通过稳定BRD2以促进胶质母细胞瘤生长的表观遗传重编程

由陈丽舒(Lishu Chen)、齐庆辉(Qinghui Qi)、姜晓庆(Xiaoqing Jiang)等多位科学家合作完成的研究成果在开创性的癌症发现(Cancer Discovery)杂志上发表,报道了磷酸肌酸(Phosphocreatine,PCr)如何通过稳定含溴结构域蛋白2(BRD2)来促进胶质母细胞瘤(Glioblastoma,GBM)的生长,这一发现为胶质母细胞瘤治疗提供了新的视角。 胶质母细胞瘤是最常见也是最致命的恶性脑肿瘤,其生存率非常低。尽管肿瘤的代谢重塑被认为是癌症的标志之一,但胶质母细胞瘤的特定代谢特征目前还未完全明了。研究者们发现,在GBM中存在一类具有自我更新能力的特殊细胞亚群,称为GBM干细胞(GSCs),它们对肿瘤的发展和对GBM治疗的抗性起着关键作用。最近的...

CHD2调控儿童神经胶质瘤细胞与神经元的相互作用

CHD2调控儿科胶质瘤中神经元-胶质瘤相互作用的研究报告 背景介绍 高等级胶质瘤(High-grade gliomas,HGG)是成人和儿科患者中致命的疾病。近年来研究表明,神经元活动能促进多种高等级胶质瘤亚群的进展。然而,调控这一过程的表观遗传机制尚不明确。本文报告了一种新的表观遗传调控机制,即染色质重塑因子Chromodomain Helicase DNA-binding Protein 2(CHD2)在以肿瘤相关H3.1K27M突变为特征的弥散性中线胶质瘤(Diffuse Midline Glioma,DMG)中调控神经元-胶质瘤相互作用的角色。 研究来源 这项研究由Xu Zhang、Shoufu Duan、Panagiota E. Apostolou等多位作者联合完成,来自Colum...

识别UK Biobank中与自杀未遂相关的行为和生理风险因素

研究背景: 自杀是全球性的公共卫生挑战,但关于行为因素和生理因素与自杀企图(suicide attempts,SA)之间的关系仍然存在很大的不确定性。以往的研究往往集中于有限的假设因素,如精神疾病(如抑郁症)、个性和心理特征(如绝望感)以及社会和家庭因素(如低社会支持和生活压力)。这样的狭隘视角可能导致其他风险因素被忽视。为了填补这些研究空白,本研究团队开展了大规模的种系统分析和孟德尔随机化分析,以确定英国生物银行数据集中可能与SA相关的行为和生理风险因素。 研究来源: 此论文由以下研究人员撰写:Bei Zhang、Jia You、Edmund T. Rolls、Xiang Wang、Jujiao Kang、Yuzhu Li、Ruohan Zhang、Wei Zhang、Huifu Wang...

多重脑脊液蛋白质组学识别阿尔茨海默病诊断和预测的生物标志物

阿尔茨海默病诊断和预测的脑脊液蛋白质组学研究 背景与研究目的 阿尔茨海默病(AD)是一种导致记忆丧失和认知能力下降的神经退行性疾病,目前全球范围内仍无有效的治愈方法。传统上,AD的病理特征包括β淀粉样蛋白(Aβ)斑块和tau蛋白神经原纤维缠结。然而,这些特征仅反映了AD复杂病理过程的一部分,未能全面揭示其生物学基础。近年来,针对Aβ和tau的疾病修正治疗效果不佳,这进一步突显了扩展AD生物标志物研究的重要性。为了准确诊断和预后AD,尤其是在疾病早期阶段,识别更多高性能生物标志物是至关重要的。 论文来源与作者 本文发表于《Nature Human Behaviour》杂志,题为“Multiplex cerebrospinal fluid proteomics identifies biomar...