特征增强（精选6篇）
特征增强 篇1
1 引言(Introduction)
增强现实(Augmented Reality,简称AR),也被称之为混合现实,利用计算机技术和可视化技术生成现实场景中不存在的虚拟物体,并通过传感技术将虚拟物体准确注册在真实场景中,借助显示设备将虚拟物体与真实场景融为一体,给使用者一个感官效果真实的新环境[1,2]。由于其广阔的应用和发展前景,所以吸引越来越多国内外知名大学和研究机构的关注。
基于特征提取、匹配、定位的注册技术在AR研究中占有很大比例,通过建立二维图像特征坐标和三维真实世界特征坐标之间一一对应关系,估算摄像机的姿态[3],即虚拟物体进行几何变换的参数,定位成功后,把虚拟物体放置在目标上。
虚拟物体的注册定位问题是增强现实研究的一个难点,目前解决的方法大体可分为采用特殊标志的和基于自然特征的。采用特殊标志的技术发展比较成熟,日本广岛城市大学与美国华盛顿大学联合开发的增强现实系统二次开发工具——ARToolkit[4]是以此技术开发的,国内武汉大学的常勇等利用此开发包设计完成了“地下管网增强现实系统”[5],华中科技大学的熊金猛、易俊等设计了“基于增强现实的车间布局仿真系统”[6]和“海底冒险室内增强现实系统”[7];由于特殊标志包含了所有定位信息,所以标志物要完整出现在视频帧中,因此此技术广泛应用于环境稳定的室内,有很大的局限性。基于自然特征的是当前的热门研究方向[8]。
关于自然特征的检测及描述算法有许多,众所周知的SIFT、SURF、FAST等,在不考虑旋转与仿射变换的条件下,FAST是不错的选择,在小幅度的旋转下,FAST还是有一定的容错能力的;SIFT、SURF具有尺度不变性和旋转不变性,精度高,只是速度很慢,对于实时的系统不满足要求;为了满足速度要求,在牺牲一些精度的情况下,提出了ORB、BRISK算法。BRISK特征算子是一种新的具有尺度不变性和旋转不变性的角点检测和描述算法,与其他的特征检测与描述算法(SIFT、SURF等)相比,由于其采用二进制描述子以及Hamming距离匹配,使运算速度有了很大改善[9]。
本文BRISK算法对自然特征进行检测与提取,然后使用Hamming距离匹配,最后用RANSAC算法去除误匹配点,通过这些匹配特征点对,建立相机坐标和真实世界坐标之间的变换关系,找到预设目标,之后通过Open GL将虚拟物体放置在目标上,达到对现实的增强效果。
2 系统设计(The system design)
所设计的AR系统主要包括图像识别与特征检测、特征提取、特征匹配、摄像机标定、虚拟物体三维注册等部分。
系统的大体工作流程是:先预设目标图片(如书封面等),用摄像头遍历场景,通过BRISK算法检测与提取自然特征,之后通过提取的特征进行匹配,成功后即找到目标,将由摄像机标定得到的内参数和得到的匹配特征点对代入到投影方程中求得旋转矩阵R和平移分量t,最后将Open GL生成的虚拟物体放置到目标上,完成对现实场景增强的效果。
3 BRISK特征检测提取(Camera pose estimation)
3.1 尺度空间关键点检测提取
与其他具有尺度不变性的特征算法相同,BRISK也是从构建尺度空间金字塔开始的。和SIFT类似,尺度空间是由不同的尺度构成,相互连续的两个尺度之间由Octave构成,令t表示尺度,他们之间的计算关系如下:
其中,d0由c0下采样得到,不同octave之间的采样关系为2/3,不同尺度之间的采样关系为1/2。
关键点检测是通过FAST的算法进行的,BRISK算法大部分使用FAST9-16提取特征点。首先,FAST9-16应用于每一个octave和每一层intra-octave,取相同的阈值T识别潜在的感兴趣区域;然后,对兴趣区域中的点进行非极大值抑制:(1)问题点要满足最大值条件,即同一层中兴趣点的FASTscore必须大于与它相邻的其他八个点;(2)上下层的必须小于该点的。满足条件的即为所提取的关键点。对于最底层c0层,需要用FAST5-8虚拟一个d-1层。
3.2 BRISK描述子建立
BRISK使用几个同心Bresenham圆上均匀分布的点,每个模式设置了60个点,如图1所示为尺度t=1的模式的采样点分布,由长距离采样点和短距离采样点对分别估计特征点方向和生成二进制描述子。
为了避免混叠影响,对模式中的采样点Pi应用了高斯平滑,即标准差σi正比于每个采样点对应于各自中心的距离。设所有采样点对60*(60-1)/2中一对为(pi,pj),平滑后的灰度值分别设为I(pi,σi)、I(pj,σj),利用它们估计局部梯度g(pi、pj):
设所有点对集合为A,短距离点对集合为S,长距离点对集合为L;即:
A={(pi,pj)∈R2×R2|i<N∧j<i∧i,j∈N} (3)S={(pi,pj) ∈A| ||pj-pi||<δmax} A (4)L={(pi,pj) ∈A| ||pj-pi||>δmin} A (5)
其中,阈值距离的选取为:δmax=9.75t,δmin=13.67t。
迭代整个L上的点对,便可估计出关键点K模式方向的整体特征:
通过BRISK算法所提取的关键点特征描述子,使用汉明距离进行粗匹配,RANSAC算法消除误匹配点,其匹配结果如图2所示。
4 摄像机的位姿估计(The result and conclusion)
摄像机的投影方程为:
由此式可得,通过匹配点对,代入方程中即可计算得到摄像机的位姿。最后将Open GL生成的虚拟物体放置到目标上。
5 结论(Conclusion)
实验所用的主要的硬件有Microsoft Life Cam Studio摄像头,系统为64位win8的笔记本电脑;开发平台为VisualStudio 2010,链接Open CV、Open GL开发数据库。
图3(a)—图3(d)为实验结果,分别以不同目标图片(书封面、空调箱、窗户、工艺品)为目标。
就速度而言,从特征检测、提取到建立匹配,BRISK的处理总时间大约为75ms左右,SIFT的处理总时间大约为3200ms左右;可看出BRISK这点远优于SIFT。从实验可得,该系统也可在户外稳定工作,且遮挡部分标志也能稳定运行。后期,加入GPS、惯性导航传感器,在户外便可达到高精度的定位信息,从而为户外增强现实技术的研究提供了一条路径。
特征增强 篇2
增强现实是一种利用计算机技术对真实世界进行信息扩展的技术,它将计算机生成的虚拟信息与真实世界配准并融合——即图像注册。图像注册的核心问题在于估算真实对象与相机间的相对位姿,同时位姿估算也是机器人、机器视觉以及计算机图形等领域中一个共性问题。
实验室环境中常借助人工标志[1]实现位姿估算,其局限性是显然的,因此基于自然特征的位姿估算方法逐渐成为研究重点。用自然特征估算位姿的常见方法分为全局图像法和对象局部模型法:FM[2]法是全局图像法的典型代表,局部模型法的特点是利用对象的3D模型及其点或边特征构建2D-3D对应关系。点特征法从图像中提取若干显著特征点与其3D坐标构成所谓的Pnp问题[3];文献[4]、[5]对Pnp问题做了详细的讨论与总结;文献[18]是利用SIFT特征点求解Pnp问题的典型应用;Drome[8]利用2D-3D边特征对应估算对象位姿;文献[9]讨论了点、边组合求解位姿的方法。但这些方法需要利用其它方法建立2D-3D对应关系,如RANSAC法、粒子滤波[6]和随机树法[7],尽管SoftPosit[10]法利用模拟退火可同时完成点对应与位姿估算,但其结果只是近似值且退火参数的选择具有很大的主观性。
在工业环境中,对象表面的同质化或覆盖的灰尘、油污会导致对象表面缺乏显著的Harris点或SIFT点;为避免制造过程中的应力集中,对象外型大多呈圆弧、曲面等形式,因而边特征很难界定。为此,本文提出利用对象表面的共面圆估计位姿的方法,该方法估算对象位姿仅需2个共面圆及圆心间距离,不需要建立2D-3D对应关系。本文所要求的特征模式在工业对象中大量存在,如圆柱形轴、杆以及螺栓等零部件。
1 理论基础
1.1 射影相机
λx=Κ[R,t]X~=K[r 1,r2,r3,t]X~(1)
其中:λ是非零比例因子,K[R,t]为相机射影矩阵,r1,r2,r3是R的3个列向量。由于图像坐标归一化(等价于用K-1乘以图像坐标)后相机内参数可视为K=diag(1,1,1),因而[R,t]可直接看作射影矩阵。对象坐标系的X和Y轴在[R,t]下的图像为
由式(2)、(3)并结合文献[12]知vx,vy是X和Y轴在消隐线l∞上的消隐点。若能求得vx及vy,则旋转矩阵R可由式(4)确定:
由于r1,r2符号的不同组合,R会有4种不同的结果,如何正确选择r1,r2的符号将在2.3节中叙述。
1.2 绝对二次曲线
绝对二次曲线Ω∞是由无穷远平面π∞上由虚点构成的一条二次曲线,其二次型表达和射影图像分别为Ω∞=diag(1,1,1)和ωa=(KKT)-1,由于K=diag(1,1,1)=[1,i,0,0]T和故ωa=diag(1,1,1)。显然,虚圆点IJ=[1,-i,0,0]T是Ω∞上的点,由无穷远直线L∞(其图像为消隐线l∞)的定义知I和J也是L∞上的点,即I与J是Ω∞和L∞的交点。
射影相机模型和绝对二次曲线是本文算法的理论基础。本文将借助于绝对二次曲线的射影图像确定消隐线l∞、X和Y轴在l∞上的消隐点以及圆心的位置,然后根据式(4)和式(10)最终确定对象的位姿。
2 位姿估计
如图1(a)所示,本文借助共面圆Ω0和Ω1建立对象直角坐标系,设圆心为M0和M1且圆心间距离已知。取M0为坐标系原点,连接M0和M1为X轴。相应地在图1(b)中示意出了Ω0和Ω1的像ω0和ω1ω圆心的像m0和m1以及X和Y轴的消隐点vx,vy。
由建立坐标系的方式知道,确定圆心的位置和坐标轴的方向是两个关键问题,二者都与消隐线的位置相关。本文的思路是:利用共面圆确定消隐线l∞,以消隐线为基础利用交叉比确定圆心及vx的位置,最后利用消隐点的共轭关系确定vy,从而利用式(4)。
2.1 确定消隐线
XY平面上的圆Ω0与无穷远平面π∞交于L∞,利用平面单应可导出I和J是Ω0与L∞的2个交点[11],从而I,J是Ω0与Ω∞的2个交点。根据Bezout定理:Ω0与Ω∞均为二次曲线应有四个交点,但此时尚无法确定哪两个交点是I和J。为唯一确定它们,我们选择相同平面上的另一个圆Ω1,I和J同样是Ω1与Ω∞是四个交点中的一组,因此二次曲线Ω0,Ω1和Ω∞有公共交点I和J,所以它们的投影曲线ω0,ω1与ωa也有公共交点λimi和λjmj(λiλλj是非零比例因子),即式(5)有公共解:
圆的一般投影图像为椭圆,所以这里ω0和ω1的方程为一般形式的椭圆方程,其系数可以通过计算拟合矩阵的右零空间[12]获得。本文采用正割LM优化法[13]在复数域获得该方程组的2个解λimi和λjmj,从而唯一确定消隐线方程l∞=λimi×λjmj。
考察I和J的射影图像有:
这表明式(5)的两个解是一对共轭复数,因此当LM优化过程收敛到某个解时,对该解取共轭即得另一个解,这极大方便了迭代初值的选择。
2.2 确定圆心
m0和m1在像平面上并不直接可见,因而无法通过特征检测的方式加以确定;用椭圆轮廓中心的方式作为m0和m1的方式也是不可行的,一则轮廓会因遮挡而不完整,二则射影变换是非线性的,圆的轮廓中心在投影后不一定是椭圆轮廓的中心。但m0和l∞关于ω0构成极点-极线关系[15]:
2.3 确定对象位姿
由于vx和vy关于绝对二次曲线的图像ωa共轭[13],同时考虑到vy也是l∞上的点,故有式(9):
由式(9)解得vy,至此应用式(4)所需的vx和vy已全部确定,因此[R,t]中旋转矩阵的数值已确定,平移量的确定可如下施行。
对象坐标系原点在M0处,因此在相机坐标系内显然有t=‖t‖e0,其中e0=om0/‖om0‖是从射影中心o指向m0的单位向量。由于M1的投影在相差一个比例因子下成立,所以由式(10)立即可计算出‖t‖。
M1只有X坐标分量,将之带入式(10)展开并移项容易看出错误地选择r1的符号会导致|t|取负值;而r2符号的选择应保证向量m0vy与ω0的交点始终位于向量m0m1的左侧即可,利用这2个条件唯一确定了式(4)中r1,r2符号的选择。
在式式(10)需要知道M1的位置,即M0与M1间的距离,该距离可直接测量或者从对象的CAD模型获得,这也是本文算法中唯一需要进行欧式测量的地方。
3 实验验证
3.1 综合数据
在综合数据实验中,取圆半径分别为50和40,圆心间距离为100,且圆轮廓由均匀分布的200个点组成。相机内参数:f=900,s=0,px=py=450;相机旋转四元数[-0.2288,0.8596,0.4382,0.1292],平移[-150,10,900]T,图像尺寸640×480。每次实验中都对图像数据加入不同方差的零均值高斯噪声且相同噪声水平的实验独立地重复500次,以使统计数据更有意义。本文采用相对误差评定算法性能,旋转矩阵则拆分成旋转轴和旋转角。图2依次给出了不同噪声水平下的旋转轴、旋转角、平移向量相对误差的均值与标准差。从图中可以看到没有噪声时,本文算法可以精确地估算对象位姿。图3是零均值高斯噪声方差固定为2的情形下,位姿的相对误差随圆轮廓遮挡率变化的曲线,该曲线表明本文的算法对遮挡具有较好的鲁棒性。
3.2 真实对象
本文以卡通玩具车为工业对象,给出了本文方法和基于SIFT特征的Pnp法估算对象位姿的对比数据。实验设备有SamsungA40相机、Fastrak电磁位姿跟踪器以及无磁工作台。对于本文的方法,在进行图像预处理之后,用基于凸包的方法[17]检测椭圆并估算对象位姿;而Pnp法中点的3D坐标是通过重构稳定的SIFT特征点获得的,具体方法见文献[18],该重构方法也可用于文献[6-7]的算法。表1记录了与图4相对应的四幅图像的位姿及其相对误差的数据,其中图4(c),(d)是遮挡了部分椭圆轮廓的情形,其中每个标号的上、下半部分分别是本文算法和Pnp法的实验结果。
由上述内容可知利用Pnp法实现位姿估算步骤繁琐且位姿精度也较低。图4给出了利用本文方法所估算的位姿实施图像注册的结果,为清晰见,图中只注册出对象坐标系的坐标轴,同时将估算位姿所选取的圆轮廓叠加在原图像上。
4 结论
特征增强 篇3
2013年1-12月收治乳腺病变患者68例, 年龄23~65岁, 平均 (49.5±5.6岁;所有患者均经病理检查确诊病变性质。其中, 乳腺良性病变42例, 包括纤维腺瘤26例, 小叶增生12例, 乳腺炎症4例;乳腺恶性病变26例, 包括浸润性导管癌15例, 浸润性小叶癌10例, 导管原位癌1例。
方法:所有患者均行三维动态增强MRI检查, 检查仪器采用飞利浦1.5T双梯度型磁共振成像系统。扫描范围:双乳腺及腋窝区。予以患者横断位、矢状位、冠状位三平面常规扫描后, 激发三维动态成像序列进行患者乳腺扫描:采用反转恢复法获得双乳横断面脂肪抑制T2WI像;采用TSE序列获得双乳横断位T1WI图像和失状位T2WI图像, 重建三维动态图像后予以图像分析。
观察指标: (1) 乳腺病变的形态表现特征:对比分析MRI检查下, 两组患者乳腺病变的形态表现特征。 (2) 时间-信号强度曲线 (T-SI) :对比分析MRI检查下, 两组患者时间-信号强度曲线的分型, 分型标准:Ⅰ型 (流入型) ;Ⅱ型 (平台型) ;Ⅲ型 (流出型) [1]。 (3) 早期强化率和峰值强化率:对比分析MRI检查下, 两组患者早期强化率和峰值强化率。
统计学方法:采用SPSS 20.0统计软件进行分析, 组间两均数比较用t检验, 计数资料比较用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
结果
乳腺病变的形态表现特征对比:乳腺恶性病变组病变形态主要呈不规则状, 病变边缘以毛刺状为主;而乳腺良性病变组病变形态主要呈规则状, 病变边缘以光滑为主。两组比较, 差异均具有统计学意义 (P均<0.05) , 见表1。
T-SI分型对比:乳腺良性病变组T-SI以Ⅰ型为主, 乳腺恶性病变组则以Ⅲ型为主, 两组比较, 差异具有统计学意义 (P<0.05) 。见表2。
早期强化率和峰值强化率对比:乳腺恶性病变组MRI早期强化率高于乳腺良性病变组 (P<0.05) ;但两组峰值强化率比较, 差异无统计学意义 (P>0.05) 。见表3。
讨论
MRI作为一项采用脉冲、取样、重建和动态显示为主要技术元素的临床检查技术[2]。较于常规MR成像、动态MR成像的主要优点在于能够连续采集影像数据而快速、成功地获取大量图像, 为疾病的临床诊断提供更多的参考依据[3]。
本研究中, 采用动态增强MRI对乳腺良恶性病变患者进行检查, 通过总结和对比二者的MRI图像表现特征来为二者的鉴别诊断提供辅助依据。结果显示: (1) 二者MRI检查下病变形态特征的差异:乳腺恶性病变组患者病变形态主要呈不规则状, 病变边缘以毛刺状为主;而乳腺良性病变组患者病变形态主要呈规则状, 病变边缘以光滑为主。形态学分析是乳腺疾病诊断的基础, 临床上通过对二者病变形态的对比能够对病变性质进行初步判断。 (2) 二者MRI检查下T-SI分型的差异:T-SI分型是反映患者病变中对比剂浓度动态变化的指标, 能够对病灶的动态强化特征进行准确反映。本研究中, 乳腺良性病变组T-SI以Ⅰ型为主, 乳腺恶性病变组则以Ⅲ型为主。 (3) 二者MRI检查下早期强化率的差异:相关文献报道强调早期强化率是鉴别乳腺良恶性病变的有效指标[4]。本研究中, 乳腺恶性病变组患者MRI早期强化率高于乳腺恶性病变组。
摘要：目的:对比分析乳腺良恶性病变动态增强MRI的表现特征。方法:收治乳腺病变患者68例, 作为研究对象, 乳腺良性病变42例, 乳腺恶性病变26例。两组均行动态增强MRI检查, 对比分析MRI检查下, 两组乳腺病变的形态表现特征、T-SI分型及早期强化率和峰值强化率。结果:乳腺恶性病变组病变形态主要呈不规则状, 病变边缘以毛刺状为主;而乳腺良性病变组病变形态主要呈规则状, 病变边缘以光滑为主。两组比较, 差异均具有统计学意义 (P均<0.05) 。乳腺良性病变组T-SI以Ⅰ型为主, 乳腺恶性病变组则以Ⅲ型为主, 两组比较, 差异具有统计学意义 (P<0.05) 。乳腺恶性病变组MRI早期强化率高于乳腺良性病变组 (P<0.05) 。结论:动态增强MRI检查下, 通过对乳腺良恶性病变患者病变形态、T-SI分型及早期强化率特征表现的对比及总结, 可为二者的鉴别诊断提供可靠的依据。
关键词：乳腺良恶性病变,动态增强MRI,表现特征
参考文献
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[3]彭艳霞, 蔡宏民, 崔春艳, 等.DWI及动态增强MRI鉴别乳腺病变的对比研究[J].中国CT和MRI杂志, 2014, 12 (1) :1-4.
特征增强 篇4
在经济平稳较快增长的同时, 国内消费品市场继续保持两位数的增长, 但较之上年增速有所回落, 消费对经济增长的拉动力仍居三大动力之首, 但力度有所减弱。1~10月, 社会消费品零售总额实现190308亿元, 同比增长13%, 名义增速比去年同期回落1.1个百分点, 扣除物价因素实际增长11.4%, 比去年同期回落0.4个百分点。前三季度最终消费对GDP增长的贡献率为45.9%, 比去年同期低了9.1个百分点。11月份, 消费品市场出现加快发展势头, 当月社会消费品零售总额达到21012亿元, 同比名义增长13.7%, 扣除物价因素实际增长11.8%。
2013年, 中国消费品市场运行主要有以下几个特点:
1.乡村市场消费增速快于上年, 也快于城镇。1~10月, 乡村市场消费品零售额同比增长14.5%, 比去年同期提高0.1个百分点, 扣除价格因素实际增长12.4%, 高于去年同期0.6个百分点;同期, 乡村消费品零售额名义增速和实际增速分别比城镇高出1.8和1.1个百分点。
2.餐饮业市场增速下降, 限额以上企业 (单位) 收入负增长。1~10月, 全国餐饮业营业收入同比增长9%, 增速比去年同期下滑4.3个百分点, 其中限额以上企业 (单位) 餐饮收入同比下降1.7%, 而去年同期是增长12.7%, 反差明显。这也是自对该项数据进行统计以来首次出现同比下降。
3.大型百货店销售增速继续呈下降走势。据中华全国商业信息中心统计, 1~10月, 全国百家大型零售企业 (主要是百货店业态) 零售额同比增长9.1%, 增速比去年同期回落0.9个百分点, 较同期社会消费品零售总额增速低3.9个百分点。尤其5月以后增速逐月下降, 5~10月分别增长11.6%、11.5%、9.7%、8.8%、5.7%和2.7%。 (详情可参见本报告热点六)
4.汽车、石油及制品等对消费增长的贡献继续降低。1~10月, 限额以上企业 (单位) 汽车、石油及制品零售额的增长仅仅拉动社会消费品零售总额增长2个百分点, 比去年同期又下降0.2个百分点, 而该项数据在2010年与2011年分别为5.3和4.3个百分点, 形成了逐年下降的走势。
5.“三公消费”大幅减速。其范围之广, 从高档白酒、奢侈品、餐饮、酒店、旅游, 直到月饼、大闸蟹、贺卡, 无不受到冲击或影响。2013上半年, 涉“三公”消费类上市公司的业绩集体减速。前三季度, 五粮液酒净利润同比下滑8.95%, 其中第三季度降幅高达52.36%;高端餐馆湘鄂情前三季度亏损3.03亿元, 同比降幅高达343.88%。广州珠江新城的高端酒店已有十几家因公务宴请急剧减少而关门, 有的礼品印刷公司已印好的年历全部滞销在库达五六百万元。
6.小型商业保持快速增长。1~10月, 限额以下企业 (单位) 商品零售额同比增长14.8%, 比去年同期又加快1个百分点, 对商品零售额增长的贡献率为51.9%, 比去年同期提高2.9个百分点;限额以下企业 (单位) 餐饮收入同比增长14.9%, 比去年同期加快1.3个百分点, 对餐饮收入增长的贡献率为106.7%, 比去年同期提高38.3个百分点。这种情况显示大众化消费依然旺盛, 对全年消费的贡献增加。
7.下半年以来物价上涨速度加快, 而消费实际增速放慢。上半年CPI同比上涨2.4%, 涨幅低于去年同期0.9个百分点, 而6~10月, 每月的CPI增速均已高于去年同期, 10月份CPI上涨3.2%, 高于去年同期1.5个百分点, 11月略有回调为3%。
上半年社会消费品零售总额扣除物价因素后实际增长11.4%, 快于去年同期0.2百分点;但6月份以后, 随着CPI上涨速度的加快, 每月的实际增速呈下滑走势, 而且均低于去年同期实际增速。例如, 9、10月份实际增长率均为10.2%, 分别低于去年同期1个百分点和1.3个百分点。
中华全国商业信息中心预计, 2013年社会消费品零售总额名义增长将略超13%, 实际增长在11%以上, 均低于上年。市场专家对其中原因做了分析点评:一是, 中国经济增长速度由高速转为中高速后, 相应带来居民收入增长速度的减慢。2013年前三季度, 城镇居民人均可支配收入同比名义增长9.5%, 扣除价格因素实际增长6.8%, 分别比去年同期回落3.5和3个百分点;农村居民人均现金收入同比名义增长12.5%, 扣除价格因素后实际增长9.6%, 也分别比去年同期回落2.9和2.7个百分点。然而, 从2013年城乡消费增速均高于收入增速看, 居民消费信心和销售增长率仍处在正常范围。二是, 中共中央的“八项规定”、中央军委的“禁酒令”等一系列遏制公款消费、狠杀奢靡之风的“组合拳”, 致使公款消费大幅下降。据有关资料, 三十多年来, 我国政府消费占最终消费的比重一直呈上升趋势。80年代在21%~23%;90年代在24%~25%;2000~2010年提高到26%~27%;2011年达到28%;而且从1978年到2011年, 有22年政府消费增速高于居民消费增速, 这34年平均每年政府消费增长率比居民消费增长率高出1.4个百分点。专家们一致认为, 2013年遏制公款消费的行动将会一直持续下去, 从而使这种不正常的局面逐步得到扭转。三是, 持续几年的消费补贴政策基本退出, 使政策带动起来的消费需求迅速收敛。四是, 物价的持续上涨, 收入增速的减慢以及官方“节俭令”对民间的示范作用, 都促使居民消费更趋理性, 更偏重实惠适用;特别是80后、90后人群已成为消费的主力, 他们的消费观念、消费方式与其前辈明显不同, 商品价格较低的网络购物成为最主要的消费渠道。专家认为, 这种理性化、讲求实际的消费行为, 虽然会使消费增速有所下降, 但却是消费心理成熟的表现, 有利于促进商业转变营销方式、调整经营结构, 实现转型升级。
展望2014年, 多数专家预测中国消费品市场将继续平稳增长, 物价指数会控制在较低水平, 但名义和实际增速仍会继续小幅回落;此外, 消费品市场上自主消费、理性消费特征也将进一步增强。做出这个判断有以下几点依据:
(1) 2014年是全面贯彻落实《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》的开启之年, 为了保证各项改革措施的顺利施行, 保持经济平稳增长仍会放在突出位置, 预计经济增长目标在7%以上, 中央政府将采取有效的宏观调控和激发市场活力的措施, 实现经济的可持续增长, 保持居民收入的平稳较快增长。从2013年第四季度情况看, 中国经济已呈现出稳中向好的态势, 国际经济企稳回升的因素也在增多, 从而为2014年中国经济发展和居民收入增长奠定比较牢靠的起点, 进而为中国消费品市场继续保持平稳增长创造良好的条件。
(2) 2014年, 中国共产党和中国政府反浪费、反奢靡之风、反腐败斗争的力度会进一步加大。2013年10月, 中共中央、国务院印发了《党政机关厉行节约反对浪费条例》, 对党政机关经费管理、国内差旅、因公临时出国 (境) 、公务接待、公务用车、会议活动、办公用房、资源节约等各个方面做出了全面规范。对2014年中国消费品市场来说, 畸形的公款消费、非法的腐败消费必将受到更加有力的遏制。
(3) 中共十八届三中全会提出, 要让“消费者自主选择、自主消费”。这意味着, 今后政府用财政补贴刺激城乡居民购买某类商品的政策性消费将彻底退出市场, 消费品市场将回归到完全由消费者自筹资金、自主购买的内生性增长。在这种情况下, 理性消费的意识及行为必然会有所增强。
特征增强 篇5
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2012年1月～2014年5月收治鼻咽癌初诊患者78例，男53例，女25例，年龄20～82(52.6±4.1）岁其中有20例患者为活检前接受MRI动态增强扫描，其余均为活检后一周左右接受动态增强扫描，临床分期为Ⅱ期者2例，Ⅲ期者38例，Ⅳ期者19例，发生颈部淋巴结转移者7例，8例患者未发生淋巴结转移。所有患者均符合临床诊断标准，自愿接受临床研究。
1.2 方法
所需仪器为我院现有1.5T超导型MR成像系统，头颈部矩阵线圈，扫描时嘱咐患者采取仰卧位，首先展开常规平扫，包括轴位自旋回波序列，TR/TE为540ms/7.8ms，矩阵为256×256，视野为230mm×173mm，层厚为4mm，层间距为0.8mm。采取快速小角度激发梯度回波序列，将常规鼻咽平扫显示的肿瘤最大层面为中心展开轴位动态增强MRI，而后采取自动高压注射器经肘静脉注射对比剂轧喷替酸葡甲胺，剂量为0.2mmol/kg，流率为4ml/s。采取随机分析软件对动态增强图像展开后处理，并经动态增强灌注软件展开图像平滑、曲线拟合等处理，对动态增强相关参数进行计算，包括：达峰时间、最大上升斜率、曲线下面积等[1,2]。
1.3 数据处理
采用统计学软件SPSS 17.0分析数据，以（±s）形式表示计量资料，计量数据对比采用t检验，计数数据对比采用χ2检验，P<0.05具有统计学意义。
2 结果
2.1 动态增强扫描参数
本组78例患者的MS为（11.32±1.89),TTP为（62.04±5.31)s,AUC为（9821.19±1861.44)a.u·s。
2.2 各参数与临床病理特征的关系
经统计发现，不同年龄性别患者的ROI曲线最大上升斜率差异不具有统计学意义（P>0.05），不同T分期、N分期以及临床分期患者的曲线最大上升斜率差异存在显著统计学意义（P<0.05）。见附表。
3 讨论
流行病学调查结果显示[3,4,5]，在我国鼻咽癌多分布在南方地区，对于诊断，CT、MRI检查为主要手段，近几年随着影像学技术的发展，增强扫描在临床诊断中得到了广泛应用，实践中发现，增强扫描可以对肿瘤的明显强化进行显示。
随着磁共振快速扫描技术的不断发展和日渐完善，采取动态增强MRI检查对不同组织间因造影剂作用产生的差异进行反映，能够为临床诊断提供常规MRI、MRA检查无法获得的血流动力学方面的信息，为目前无创性评价活体组织血管生成活性情况开辟了新的途径。目前临床常用造影剂为Gd￣DTPA，属于细胞外间隙非特异性造影剂，肿瘤微血管特征会对造影剂在肿瘤内动态变化过程进行影响，同时也可以利用影像学方法为肿瘤微血管情况进行评价打下基础。造影剂在进入到动脉后，流经毛细血管床，引流进入静脉。流经血管系统的造影剂量取决于血流速度、造影剂浓度，在给定的体素内，血管内造影剂含量决定于血管在体素内所占体积百分比。
动态增强CT扫描在鼻咽癌诊断中也有一定的应用，曾有学者对82例鼻咽癌患者采取动态增强CT扫描，结果发现，鼻咽癌动态增强CT曲线特征呈现为速升缓降型，在注射造影剂69s后，病变可呈现明显强化，肿物强化明显，强化迅速，以团块状或者是均匀性强化为主。
鼻咽癌动态增强MRI扫描特征，尤其是动态参数、时间￣信号曲线特征对于鼻咽癌的诊断、鉴别、预后评估、疗效评价等方面均具有重要意义，值得展开深入研究。目前在国内已经有学者采取CT、MRI动态扫描手段对鼻咽癌复发以及纤维化进行贱婢，证实鼻咽癌复发病灶与放疗后纤维化病灶的时间￣信号曲线形状存在明显差别，前者呈现为“速升￣缓升￣缓降”，后者则是表现出“缓升￣缓降”型。
近期有学者指出，鼻咽癌动态增强MRI参数与患者临床病理特征之间存在一定的相关性，本次研究对鼻咽癌患者展开动态增强MRI扫描，并对其扫描参数与临床病理特征进行了统计分析，结果发现，不同年龄、性别患者的ROI曲线最大上升斜率差异不具有统计学意义，不同T分期、N分期以及临床分期患者的曲线最大上升斜率差异存在显著统计学意义。这一结果与相关文献报道结果相似，证实鼻咽癌动态增强MRI参数与临床病理特征之间存在显著地相关性，在今后的临床诊治工作中应对其给予足够的重视。
综上所述，鼻咽癌动态增强MRI参数与病变进展、临床分期之间存在密切相关性，可用于鼻咽癌病理特征分析，值得推广。
摘要：抽取鼻咽癌初诊患者78例,对其行动态增强MRI扫描,获得ROI的动态增强MRI参数,对其曲线特征进行观察,对动态曾强MRI参数与临床病理特征的关系进行分析。结果不同年龄、性别患者的ROI曲线最大上升斜率无显著差异,不同T分期、N分期以及临床分期患者的曲线最大上升斜率差异显著。鼻咽癌患者动态增强MRI相关参数与病变进程存在显著相关性,临床应对其给予足够的重视。
关键词：鼻咽癌,动态增强扫描MRI,磁共振成像,临床病理特征,关系
参考文献
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[3]吴梅,江新青,梁志伟,等.鼻咽癌颅底侵犯的MRI表现及与p53、p16蛋白表达的关系[J].中国医学影像技术,2010,21(7):176-179.
[4]张羲娥,刘中银,刘立志.鼻咽癌MRI动态增强特征观察研究[J].西南国防医药,2009,11(9):176-179.
特征增强 篇6
1 资料与方法
1.1 一般资料
收集威海市立医院2007-02~2010-06行MRI检查并经手术病理证实的乳腺浸润性导管癌患者69例,共77个病灶。其中单病灶62例,6例2个病灶,1例3个病灶,多发病灶者取较大病灶为研究对象。患者均为女性,年龄29~70岁,中位年龄49岁。由于DCE-MRI检查肿块型强化与非肿块型强化病灶MR表现差异较大,为保持研究结果的一致性,减小统计学误差,本组病例均选择肿块型强化病灶,病灶大小为1.1~4.2cm。
1.2 MRI检查方法
MRI扫描选择在月经后第3~7天进行。采用3T Siemens Trio Tim超导MRI扫描仪,患者俯卧,使双侧乳房自然悬垂于专用乳腺相控阵线圈内,适当加压固定双侧乳房,乳头位于最低点。扫描序列依次为:(1)快速反转恢复磁化准备自旋回波(turbo spin echo with inversion recovery magnetization preparation,TIRM)抑脂T2WI序列,TR 6 490ms,TE 61ms,TI 230ms。(2)快速小角度激发三维成像(three-dimensional fast low-angle shot sequence.FLASH-3D)Tl WI序列:TR 6.7ms,TE 2.63ms,层厚1.2~1.5mm,层数88,反转角(FA)12。(3)动态增强扫描:采用FLASH-3D抑脂Tl WI序列,TR 4.0ms,TE 1.49ms,层厚0.9mm,层数160,FA12,视野(FOV)340mm×340mm,矩阵372×448,每次扫描时间76s,重复扫描6次,第1、2次间隔20s注射对比剂,并保证注射结束的同时开始第2次扫描。采用高压注射器经手背静脉注射钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA)0.1mmol/kg,流率2.5ml/s。(4)动态增强后高分辨扫描:动态扫描结束后行双侧乳腺高分辨增强抑脂T1WI序列矢状面扫描,TR 8ms,TE 3.78ms,层厚0.8mm,FA 30,扫描时间223s。
1.3 图像处理及分析
由3位MRI诊断医师(副主任医师以上)以盲法对所有病例的图像(包括减影图像)进行分析和诊断,在Siemens工作站上利用乳腺的Mean Curve软件,选择病灶实质部分中强化最快、最明显的区域作为兴趣区(ROI)绘制时间-信号强度曲线(time signal-intensity curve,TIC)。兴趣区的大小根据病灶大小调整,尽量避开肉眼可辨别的血管及坏死、囊变区。参照Kuhl标准,将TIC分为3型[3]:Ⅰ型为流入型,强化无高峰,呈渐进性持续强化;Ⅱ型为平台型,早期(注药后120~240s)强化,达到高峰,早期强化率≥90%,达到峰值后持续存在;Ⅲ型为流出型,强化峰值发生于早期(注药后120s),早期同Ⅱ型,区别在于强化下降>10%。
1.4 预后因子的检测
检测ER、PR、Herb B-2、Ki-67 4个预后因子,术前经DEC-MRI所标示的乳腺癌病灶,于手术当天采集新鲜组织标本,经过10%的福尔马林固定、组织脱水、二甲苯透明、石蜡包埋后,行HE染色,然后以HE染色的病理结果进行免疫组化染色。1~2cm的病灶选择病灶边缘带及中心带的最大层面,>2cm的病灶,分别选取边缘带及中心带2张HE片的石蜡白片做免疫组化染色。免疫组化染色采用二步法,ER、PR、Herb B-2、Ki-67表达判定所需的一抗、二抗均选用基因公司产即用型抗体(抗体工作浓度为1∶100)。
1.5染色结果判断
(1)ER、PR、Ki-67的阳性表达:癌细胞核内见棕黄色颗粒,以25%以上的癌细胞核有明确的染色计为阳性。(2)Herb B-2的阳性表达:棕黄色颗粒位于癌细胞膜内,以25%以上的癌细胞膜内有棕黄色染色计为阳性。
1.6 统计学方法
用SPSS 13.0软件进行分析,采用χ2检验分析肿瘤的影像学特征与预后因子的相关性,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 乳腺浸润性导管癌DCE-MRI影像特征
(1)形态:圆形或椭圆形7例、分叶状33例、不规则形29例;(2)边缘:光滑1例、不规则21例、毛刺47例;(3)内部强化特征:均匀6例、不均匀15例、环形强化48例;(4)时间-信号强度曲线:Ⅰ型3例,Ⅱ型25例,Ⅲ型41例(图1、2)。
2.2 乳腺癌预后因子表达情况
69例病灶中,ER阳性表达42例,阳性率为60.9%;PR阳性表达31例,阳性率为44.9%;Herb B-2阳性表达14例,阳性率为20.3%;Ki-67阳性表达33例,阳性率为47.8%(图3~6)。
2.3 DCE-MRI影
像特征与ER、PR、Herb-2、Ki-67相关性69个病灶DCE-MRI影像特征与预后因子ER、PR、Herb-2、Ki-67相关性分析的结果见表1。(1)病灶形态与ER、PR、Herb-2无显著相关性;而类圆形/椭圆形、分叶状、不规则病灶中Ki-67阳性表达分别为2个、13个、20个,阳性率分别为28.6%、39.4%及69.0%,经统计学分析,病灶形态与Ki-67存在相关性(P<0.05);(2)病灶边缘与ER、PR、Herb-2、Ki-67无相关性;(3)病灶内部强化特征与ER、PR、Herb-2无相关性;环形强化、不均匀形强化、均匀强化病灶中Ki-67阳性表达率分别为58.3%、26.7%、16.7%,经统计学分析,内部增强情况与Ki-67存在相关性(P<0.05);(4)强化特征曲线与预后因子的相关性:Ⅲ型、Ⅱ型、Ⅰ型曲线病灶中ER阳性表达率分别为48.4%、76%、100%,经统计学分析,差异具有显著性(P<0.05),TIC与ER存在相关性,与PR、Herb-2、Ki-67无显著相关性。
图1~6女性,50岁,病理证实为乳腺浸润性导管癌。图1 MR动态增强检查示左乳内上象限肿块呈不规则形,边缘可见毛刺,环形强化。图2时间-信号曲线呈Ⅲ型。图3~6同一病灶预后因子的表达(免疫组化染色×200):ER(+)、PR(+)、Herb-2(+)、Ki-67(+)
注:(1)P<0.05
3 讨论
3.1 3T磁共振DCE-MRI对乳腺癌的诊断价值及依据
MRI平扫对乳腺病灶总检出率较低,容易导致漏诊,病灶体积较小及良、恶性病变的基础信号强度之间存在着相当大的重叠,可能是未被检出的主要原因。DCE-MRI明显提高了病灶的检出率;病变的形态、轮廓、边界、内部结构以及与周围组织结构的关系也显示得更为清楚。DCE-MRI对乳腺癌诊断敏感性高达90%~100%[4,5],这已得到公认。3T超高场磁共振的信噪比是1.5T设备的2倍,具有极高的空间和时间分辨率,对显示和分析病灶均有无可比拟的优势[6]。但是由于良、恶性病灶的增强表现有重叠,各厂家序列不同、肿瘤组织学不同、检查方法不同以及诊断标准不同等,文献报道差异较大,为统一标准,美国放射学会(the American College of Radiology,ACR)、外科学会和病理学会在2003年出版第4版BI-RADS X线部分的同时,首次正式出版了乳腺影像报告和数据系统MRI(breast imaging repot and data sys-tem,BI-RADS-MRI)部分[7]。根据BI-RADS-MRI,我们研究的DCE-MRI表现特征主要有动态增强早期病灶形态、边缘及病灶的内部增强情况、时间-信号强度曲线。
3.2 乳腺浸润性导管癌DCE-MRI肿块型强化表现特征与其预后因子的相关性
各个预后因子的存在及其表达可引起组织生物学的特性改变,表现为瘤体的病理形态学和血流动力学变化,通过一些影像学技术可直接或间接反映出来。因此,通过乳腺癌的影像学表现可以推测预后因子的表达。
3.2.1 乳腺DCE-MRI病灶形态
分为圆形/椭圆形、分叶状、不规则状3类。病灶的形态是诊断乳腺病变良、恶性的主要指标,Kerslake等[8]研究显示大多数恶性病灶形态不规则,本组病例中分叶状和不规则状病灶共有62例,占90%。本研究结果显示,病灶形态与Ki-67之间存在相关性。Ki-67是一种抗霍奇金淋巴瘤细胞核成分的单克隆抗体,它存在于增殖细胞当中,可以和细胞周期中增殖细胞的核抗原起反应,但在G0期细胞中无此抗原,相比具有半衰期短、不易受生长因子诱导等优点,因此计算增殖指数相对精确,作为在核中表达的双分子蛋白,Ki-67被广泛地应用于测定各种肿瘤的增殖活性。本组病例中69个病灶Ki-67阳性表达33例,阳性率为47.8%。Ki-67反映肿瘤细胞的增殖情况,如果肿瘤中有超过50%的癌细胞有Ki-67过度表达,则其复发危险性增大。病灶形态与Ki-67之间存在相关性,提示不规则形病灶的肿瘤恶性程度及增殖活性高,更易发生淋巴浸润和淋巴结的转移。
3.2.2 肿块边缘
分为边缘光滑、边缘不规则及毛刺。毛刺征是自癌肿边缘向周围组织呈放射状伸展的短细线条影,由乳腺小导管及其周围的纤维结缔组织形成,其间可有癌细胞浸润,也可以是单纯的导管增生和纤维结缔组织增生。Tozaki等[9]总结了171例乳腺肿块性病变,认为阳性预测值最高及诊断正确率最高的恶性征象为毛刺征(100%),表现为边界模糊不清,边缘呈毛刺状或星形。本组病例中病灶边缘呈毛刺者48例,占70%;边缘不规则20例,占29%。Lee等[10]研究认为乳腺癌病灶边缘毛刺是Ki-67低表达的一个重要的、独立的预测指标,陈蓉等[11]报道癌肿毛刺状边缘与癌细胞ER阳性表达呈正相关(P<0.01),肿瘤T分期与癌细胞ER阳性表达呈负相关。雌激素和孕激素是调控乳腺组织的主要激素,其作用是通过乳腺上皮细胞内的雌激素受体(estrogen receptor,ER)和孕激素受体(progesterone receptor,PR)来实现的,乳腺癌的内分泌治疗只适用于激素依赖性的患者,ER、PR阳性提示病灶对他莫昔芬(三苯氧胺)治疗效果好,阴性则提示其对他莫昔芬无反应。Kim等[12]研究报道,ER阳性的乳腺癌病灶ADC值低于ER阴性,具有统计学意义,但ADC值不能作为患者预后的指标。本研究未显示ER、PR与DCE-MRI影像特征的相关性。也有研究认为ER、PR并不是一个长期有效的预后因素,其仅仅预示肿瘤有更强的惰性、生长更缓慢、复发时间长。
3.2.3 BI-RADS-MRI
肿块强化分为均匀强化、不均匀强化、边缘强化、内部暗分隔、内部增强分隔、中心强化。本研究按照乳腺浸润性导管癌肿块型强化特征,将其分为均匀强化、不均匀强化和环形强化3类。微血管在肿瘤边缘区域的密集是动态增强MRI边缘强化形式的主要原因。恶性肿瘤在周边区域细胞增殖活跃,微血管密度较高,中心区域常因坏死、出血等导致微血管密度降低,出现延迟强化或不强化。DCE-MRI可较好地反映肿瘤的血管活性,具有无创、显示肿瘤整体情况及同时反映解剖与生理特征等优点。环形强化是鉴别乳腺良、恶性病变的一个重要征象,Kuhl等[13]的研究表明,近2/3的浸润性癌有环形强化的特点。研究表明,环形强化不仅是乳腺癌的特征性表现,更提示肿瘤具有浸润性,是评估肿瘤生物活性的有效指标[14]。本组病例中环形强化病灶48例,占70%。Lee等[10]研究认为,BI-RADS-MRI征象中浸润性导管癌环形强化与ER、PR呈负相关。本研究结果显示,乳腺浸润性导管癌环形强化与Ki-67呈正相关,提示环形强化病灶的肿瘤恶性程度及增殖活性高,更易发生淋巴浸润和淋巴结的转移。
3.2.4 时间-信号强度曲线
研究表明,87%~97.7%的浸润性乳腺癌时间-信号强度曲线为流出型(Ⅲ型)[15,16],85.3%的良性病变无流出型增强方式[15]。Kuhl等[17]利用曲线类型诊断乳腺癌的敏感度为91%,特异度83%,准确度86%。本组病例中动态曲线类型Ⅰ型3例、Ⅱ型25例、Ⅲ型41例,Ⅱ型和Ⅲ型曲线占总病例数的95.7%。病变的强化程度及强化快慢与肿瘤的微血管密度有相关性,时间-信号强度曲线反映了病灶血液灌注情况[18]。研究显示,乳腺癌动态增强曲线Ⅲ型与Ki-67、u PA/PAI-1呈正相关,认为Ⅲ型曲线类型的肿瘤预后差,容易复发,适合化疗[10,19]。本研究结果显示,动态增强曲线Ⅲ型与ER阴性呈正相关,提示Ⅲ型病灶更具有侵袭性及淋巴结转移。Chen等[20]研究认为ER阴性的乳腺癌病灶比ER阳性更具有侵袭性、肿瘤范围更大、更容易出现增大淋巴结、非肿块型强化更多见。
Herb-2,即c-erb-2,是一种原癌基因,其阳性表达不仅提及预后不良,还可以指导化疗方案的制定,其高表达提示肿瘤对CMF(环磷酰胺、甲氨蝶呤、氟尿嘧啶)化疗方案耐受,对曲妥珠单抗治疗效果好。Kariya[21]研究认为Herb-2高表达可能耐受低剂量的蒽环类药物化疗。本研究显示乳腺癌DCE-MRI特征与Herb-2无明显相关性,可能与研究的样本数较少及Herb-2阳性表达率较低有关,69个病灶中,阳性表达14个,阳性率为20.1%。
本研究的局限性:(1)病例分类后数目较少,造成统计上的一些误差;(2)DCE-MRI检查ROI的选定与病理组织取材可能存在不一致,也可导致实验误差。
乳腺浸润性导管癌DCE-MRI的表现特征与部分预后因子有显著相关性,提示磁共振动态增强检查在一定程度上可以判断肿瘤的预后情况,并有助于临床治疗方案的制定。
摘要：目的 研究3T磁共振乳腺浸润性导管癌动态增强表现特征与乳腺癌预后因子ER、PR、Herb-2、Ki-67的相关性。资料与方法 对69例乳腺癌患者术前行动态增强MRI检查,分析其影像特征(病灶形态、边缘、内部增强情况、时间-信号强度曲线)与预后因子ER、PR、Herb-2、Ki-67的相关性。结果 乳腺浸润性导管癌形态特征及内部增强表现与预后因子Ki-67存在相关性(P<0.05),动态增强时间-信号强度曲线与ER存在相关性(P<0.05)。结论 乳腺浸润性导管癌的动态增强特征与部分预后因子有显著相关性,提示磁共振动态增强检查在一定程度上可以判断肿瘤的预后情况,并有助于临床治疗方案的制定。