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一种基于深度卷积神经网络的糖尿病视网膜病变增强检测与分类方法
摘要： 本研究旨在提出一种替代性的混合解决方案，用于从视网膜眼底图像诊断糖尿病视网膜病变。具体而言，该混合方法结合了图像处理与深度学习技术以提升诊断效果。在医学图像处理领域，从数字眼底图像可靠检测糖尿病视网膜病变仍是一个悬而未决的问题，需要开发替代性解决方案。当前背景下，人工解读视网膜眼底图像需要大量人力、专业知识和过度耗时。因此医生亟需影像与计算机视觉系统的辅助，而下一步发展则与智能诊断系统的应用密切相关。本研究提出的解决方案包含采用直方图均衡化与对比度受限自适应直方图均衡化技术的图像处理流程，继而通过卷积神经网络分类实现诊断。该方法使用MESSIDOR数据库中的400张视网膜眼底图像进行验证，获得各项性能评估参数平均值：准确率97%、灵敏度（召回率）94%、特异度98%、精确率94%、F值94%及几何均值95%。除上述结果外，与既往研究的总体比较也表明，本方法在从视网膜眼底图像诊断糖尿病视网膜病变方面具有充分的有效性与成功性。通过运用相关图像处理技术与深度学习进行糖尿病视网膜病变诊断，本方法及研究成果对相关文献具有重要价值贡献。
关键词： 图像处理、深度学习、卷积神经网络、糖尿病视网膜病变
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于深度卷积神经网络利用眼底图像进行糖尿病视网膜病变的计算机辅助诊断
摘要： 糖尿病视网膜病变（DR）是长期糖尿病的并发症，由于早期症状不明显而难以察觉。目前DR诊断通常需要拍摄数字眼底图像和光学相干断层扫描（OCT）图像。鉴于OCT设备价格昂贵，若能仅通过解读数字眼底图像实现精准诊断，将同时惠及患者与眼科医生。本文提出一种基于深度卷积神经网络（DCNN）的新算法：不同于传统方法，我们采用分数阶最大池化替代常规最大池化层，并训练两种不同层数的DCNN以提取更具判别性的分类特征。通过融合图像元数据与DCNN特征后，训练支持向量机（SVM）分类器来学习各类别分布的潜在边界。实验使用Kaggle公开的DR检测数据库，34,124张训练图像和1,000张验证图像用于建模，53,572张测试图像进行验证。该DR分类器将病变阶段划分为0至4共五类，实验结果显示识别准确率达86.17%，优于现有文献报道。除算法设计外，我们还开发了名为"Deep Retina"的应用程序。配合手持检眼镜，普通人可自行拍摄眼底图像并即时获得算法计算结果，适用于家庭护理、远程医疗及自我筛查。
关键词： 深度卷积神经网络、移动应用程序、分数最大池化、支持向量机、糖尿病视网膜病变、眼底图像、基于教学学习的优化算法
更新于2025-09-23 15:23:52
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糖尿病视网膜病变中视网膜光感受器凋亡与血清离子钙稳态受损相关：一项体内分析
摘要： 目的：本研究旨在探讨糖尿病视网膜病变（DR）患者血清离子钙水平与频域光学相干断层扫描（SD-OCT）显示的视网膜光感受器细胞凋亡之间的关联。方法：将60例连续入组的2型糖尿病患者分为三组：无糖尿病视网膜病变组、非增殖期DR组和增殖期DR组（选取病变较重眼）。另纳入20例健康对照。最佳矫正视力（BCVA）采用logMAR量表测量。视网膜光感受器细胞凋亡定义为视网膜光感受器椭圆体区（EZ）中断，通过SD-OCT评估。采用标准方案测定血清总钙和离子钙水平。结果：发现EZ中断与血清总钙及离子钙水平呈正相关，且EZ中断与logMAR BCVA值也呈正相关。结论：血清离子钙水平升高会诱导视网膜光感受器细胞凋亡，导致DR患者椭圆体区中断加重。
关键词： 电离钙、视网膜光感受器细胞凋亡、糖尿病视网膜病变、自噬、椭圆体带、频域光学相干断层扫描
更新于2025-09-23 15:23:52
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黄芩苷通过上调微小RNA-145?；と耸油ど厣掀は赴得馐芨咛怯盏嫉南赴鹕?
摘要： 背景：糖尿病视网膜病变（DR）是糖尿病的常见并发症，也是导致失明的主要原因之一?；栖塑眨˙AI）是从黄芩中提取的黄酮类化合物，其药理特性在多种疾病中已有广泛报道。然而，BAI对DR的作用尚不明确。本研究旨在证实BAI对DR的?；ぷ饔?。 方法：通过高糖（HG）环境处理ARPE-19细胞和HRMECs构建细胞损伤模型。检测HG和BAI处理后ARPE-19细胞和HRMECs的细胞活力、凋亡、炎症因子及ROS生成情况。随后将miR-145抑制剂及其阴性对照转染至ARPE-19细胞，检测其对HG和BAI共处理细胞的调控效应。最后检测NF-κB和p38MAPK信号通路以阐明潜在机制。 结果：HG处理显著诱导体外ARPE-19细胞和HRMECs损伤。BAI显著促进细胞增殖，减少凋亡，并抑制HG损伤的ARPE-19细胞和HRMECs中IL-1β、IL-6、IL-8和ROS的释放。此外，HG和BAI共处理细胞中miR-145表达水平上调。更重要的是，miR-145抑制逆转了BAI对HG损伤ARPE-19细胞的?；ぷ饔?。此外，我们观察到BAI通过上调miR-145抑制NF-κB和p38MAPK通路的激活。 结论：结果表明BAI通过上调miR-145对HG诱导的细胞损伤发挥保护作用。
关键词： 微小RNA-145，糖尿病视网膜病变，p38丝裂原活化蛋白激酶，核因子κB，黄芩苷
更新于2025-09-23 15:23:52
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伴有糖尿病视网膜病变的黄斑旁渗出性血管异常复合体的多模态成像
摘要： 周边渗出性血管异常复合体（PEVAC）是近期报道的一种黄斑病变，易被忽视或与其他视网膜病变混淆?；?5只患眼的多模态影像特征，Sacconi等学者将其定义为：发生于健康人群的单侧孤立性黄斑旁动脉瘤样异常病灶，具有特征性血管造影和断层扫描表现，且通常对抗血管内皮生长因子（抗VEGF）治疗抵抗。临床上，该病灶常伴视网膜内液、出血和/或硬性渗出。Querques等曾报道两例PEVAC病例并描述其相关血管造影与光学相干断层扫描（OCT）特征，患者均无高血压、糖尿病或其他系统性/局部血管病变表现，亦无年龄相关性黄斑变性征象。通过多模态影像（特别是结合OCT血管成像、荧光素眼底血管造影及吲哚菁绿血管造影的OCT技术），可深入理解PEVAC的病理生理机制。本病例报告旨在描述一例合并糖尿病视网膜病变特征的PEVAC病灶影像学表现。
关键词： 动脉瘤、黄斑旁渗出性血管异常复合体、糖尿病视网膜病变
更新于2025-09-23 15:22:29
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HMGB1 siRNA可减轻高糖在体内外对视网膜细胞的损伤
摘要： 背景：糖尿病视网膜病变（DR）是糖尿病晚期最常见的并发症之一，与多种风险因素相关，其中持续性低度炎症是主要因素之一。因此，降低炎症水平并维持人视网膜内皮细胞（HRECs）的活性对DR治疗至关重要。HMGB1是一种公认的促炎细胞因子。然而，HMGB1小干扰RNA（siRNA）能否?；じ咛腔肪诚碌氖油は赴庥谛翁凸δ芤斐Ｉ形疵魅?。我们旨在研究HMGB1 siRNA对DR视网膜细胞的影响。 材料与方法：将80只成年Wistar大鼠随机分为4组（每组n=20）：正常对照组、糖尿病组（DM）、乱序（Scr）siRNA组和HMGB1 siRNA组。通过腹腔注射链脲佐菌素建立DM、Scr siRNA和HMGB1 siRNA组模型。注射16周后，向siRNA组和Scr-siRNA组大鼠玻璃体内注射2μL HMGB1 siRNA和2μL Scr-siRNA，对照组和DM组注射等量无菌生理盐水。注射1周后进行以下实验：免疫组化和实时定量PCR检测视网膜HMGB1蛋白及mRNA表达；TUNEL检测视网膜细胞凋亡；视网膜电图检测视网膜功能。在高糖处理的HRECs中检测增殖、形态、凋亡、超氧化物歧化酶（SOD）及活性氧生成；Western blot检测HMGB1及其相关蛋白和凋亡蛋白表达。 结果：玻璃体内注射HMGB1 siRNA降低了HMGB1蛋白及mRNA表达（均P<0.05）。该处理减少了视网膜细胞凋亡（P<0.05），?；ち耸油ば翁⒏纳破涔δ埽≒<0.05）。高糖处理的HRECs中，HMGB1 siRNA预处理提高了细胞存活率，减少凋亡和氧化损伤（均P<0.05）。Western blot显示HMGB1 siRNA预处理抑制了cleaved caspase 3表达并上调BCL2表达（P<0.05）。高糖环境中HMGB1和NFκB表达随时间递增，而HMGB1沉默后IKKβ和NFκB蛋白表达显著下降。 结论：作为治疗靶点，HMGB1 siRNA可通过HMGB1–IKKβ–NFκB信号通路减轻高糖诱导的视网膜细胞损伤（体内外），延缓DR进展。
关键词： 小干扰RNA、糖尿病视网膜病变、人视网膜内皮细胞、核因子κB抑制剂、核因子κB、高迁移率族蛋白盒1
更新于2025-09-23 15:22:29
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糖尿病患者与健康对照组晶状体自发荧光的评估：能否作为筛查试验？
摘要： 背景：本研究旨在探讨采用扫描共聚焦生物显微镜测量晶状体自发荧光（AF）能否用于识别未确诊的2型糖尿?。―M）患者，并作为糖尿病患者糖尿病视网膜病变严重程度的评估指标。 方法与对象：本横断面对比研究通过扫描共聚焦晶状体荧光生物显微镜测量糖尿病组与健康对照组的晶状体AF值，同时进行完整眼科检查及空腹血糖、糖化血红蛋白血液检测，分析两组AF结果与血液指标的相关性，并探究AF诊断DM的临界值。 结果：共纳入191名受试者（平均年龄52.09±6.75岁），女性107例（56.0%），男性84例（44.0%）。其中82例（42.9%）为2型糖尿病患者，109例（57.1%）自述健康。总体荧光比值（FR）范围0.09-0.46（均值0.23±0.06），糖尿病患者FR均值（0.27±0.06）显著高于非糖尿病组（0.20±0.05，p=0.001）。糖化血红蛋白、空腹血糖与FR呈显著统计学相关。以FR≥0.24作为DM诊断临界值时（p=0.001），灵敏度达71.95%，特异度为80.73%。 结论：通过测量晶状体AF间接反映晚期糖基化终产物累积，有助于发现糖代谢异常。研究结果显示DM患病可能性与FR存在高度显著相关性。
关键词： 空腹血糖、糖尿病视网膜病变、筛查、糖化血红蛋白、晶状体自体荧光、糖尿病
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用图像处理技术和人工智能通过数字眼底图像实现自动化眼部诊断
摘要： 失明通常由两大主因导致：青光眼和糖尿病。为进行诊断，需开展强有力的大规模筛查，例如针对青光眼和糖尿病视网膜病变的筛查——这类筛查要求采用具有成本效益的方法，并能与数字医学影像、图像处理及行政流程良好整合。为解决上述问题，我们提出一种基于数字眼底图像特征提取的新型低成本自动化青光眼与糖尿病视网膜病变诊断系统。本文开发了一套可自动识别健康眼、青光眼及糖尿病视网膜病变的诊断系统，通过融合局部二值模式特征、Gabor滤波器特征、统计特征及色彩特征，将其输入人工神经网络与支持向量机分类器。实验显示：当选用5/10/15/31个特征时，人工神经网络对健康眼、青光眼、糖尿病视网膜病变的识别准确率分别为91.1%/92.9%/92.9%/92.3%，灵敏度达91.06%/92.6%/92.66%/91.73%，特异度为89.83%/91.26%/91.96%/89.16%；支持向量机的对应指标则达到90.0%/92.94%/95.43%/97.92%（准确率）、89.34%/93.26%/95.72%/97.93%（灵敏度）以及95.13%/96.68%/97.88%/99.05%（特异度）。该系统通过精选特征能高精度、高灵敏度地检测青光眼、糖尿病视网膜病变及正常病例，其卓越性能得益于庞大的眼底数据库支撑。
关键词： 分类、诊断、糖尿病视网膜病变、青光眼、眼底
更新于2025-09-23 15:22:29
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伊朗南部设拉子市糖尿病视网膜病变的患病率及危险因素
摘要： 在全球范围内，糖尿病视网膜病变（DR）是导致失明的主要原因之一，会降低患者生活质量。本研究旨在描述DR的患病率及其相关危险因素。这项横断面研究在伊朗法尔斯省一家转诊中心对478名糖尿病患者展开调查。参与者平均年龄为56.64±12.45岁，DR患病率为32.8%。多变量分析显示：较低教育水平（调整后比值比[aOR] 0.43；95%置信区间[CI] 0.24-0.76）、超重（aOR 1.70；95% CI 1.02-2.83）或肥胖（aOR 1.88；95% CI 1.09-3.26）、糖尿病病程10-20年（aOR 2.35；95% CI 1.48-3.73）及超过20年（aOR 5.63；95% CI 2.97-10.68）、接受胰岛素治疗（aOR 1.99；95% CI 1.27-3.10）以及患有慢性疾?。╝OR 1.71；95% CI 1.02-2.85）与DR显著相关。结论表明：较长的糖尿病病程、肥胖或患有慢性疾病与DR强相关，提示控制这些危险因素可能降低伊朗DR的患病率及其影响。
关键词： 糖尿病视网膜病变，患病率，糖尿病，糖尿病病程，危险因素，胰岛素
更新于2025-09-23 15:22:29
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波特兰退伍军人事务医疗中心糖尿病远程视网膜成像项目评估
摘要： 我们对2010年1月1日至2011年1月1日期间在波特兰退伍军人事务部(VA)医疗中心门诊接受远程视网膜成像检查的200名糖尿病患者进行了回顾性病历分析，以评估糖尿病远程视网膜成像项目的有效性。其中20例(10%)患者检出糖尿病视网膜病变。90%的可用远程视网膜影像资料质量符合判读要求。根据当时当地VA政策规定，所有接受远程视网膜成像检查的患者次年均应转诊进行散瞳眼底检查。影像判读者将97.5%的患者转介至眼科诊所进行后续检查，但仅80%的患者被成功预约检查。存在检查冗余率（即过去6个月内已做过眼底检查的患者）达11%；重复召回率（即眼底检查后1年内再次接受远程视网膜成像的患者）为37%。配备远程视网膜成像项目的诊所（特别是远程成像与眼科诊所同设于同一社区门诊的情况）开展糖尿病眼底检查的及时率显著高于未配置该项目者。我们得出结论：波特兰VA医疗中心的远程视网膜成像项目有效提升了糖尿病视网膜病变的筛查率。
关键词： 远程视网膜成像项目、糖尿病、散瞳眼底检查、糖尿病视网膜检查、初级保健、糖尿病视网膜病变、门诊诊所、筛查、远程视网膜成像、远程医疗
更新于2025-09-23 15:22:29