近日，醫(yī)療器械與食品學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)博士研究生侯學(xué)文在國(guó)際頂級(jí)期刊《分析化學(xué)（Analytical Chemistry）》（SCI 1區(qū)，IF=6.986）上以第一作者發(fā)表論文“基于1D-Unet的低場(chǎng)核磁共振信號(hào)校正轉(zhuǎn)移方法研究（A One-Dimensional U-Net-Based Calibration-Transfer Method for Low-Field Nuclear Magnetic Resonance Signals）”。侯學(xué)文與王欣教授為共同第一作者，聶生東教授為通訊作者。
眾所周知，由于磁共振分析儀器受磁場(chǎng)均勻性、磁化率和環(huán)境溫度等多種因素的影響，同一樣品在同一型號(hào)的不同分析儀器上測(cè)量的波譜信號(hào)存在較大差異，這就導(dǎo)致了在某臺(tái)儀器上建立的統(tǒng)計(jì)分析模型無(wú)法遷移至同一型號(hào)的其他儀器上使用。然而，要在每一臺(tái)分析儀器上重建統(tǒng)計(jì)分析模型是一個(gè)耗時(shí)且昂貴的過(guò)程。因此，針對(duì)這一基礎(chǔ)性科學(xué)問(wèn)題，聶生東教授團(tuán)隊(duì)基于直接校正算法的理論，提出采用迭代法更新校正矩陣，以降低校正誤差，開創(chuàng)性地設(shè)計(jì)了用于低場(chǎng)核磁共振信號(hào)校正的1D U-net校正網(wǎng)絡(luò)。采用該校正網(wǎng)絡(luò)，可以使同一樣品在同一型號(hào)的不同分析儀器上測(cè)量的波譜信號(hào)基本上達(dá)到一致。該研究利用兩種不同體系的樣本，從波譜響應(yīng)、主成分分析和統(tǒng)計(jì)分析模型矯正轉(zhuǎn)移三個(gè)方面分析了直接校正算法與U-net網(wǎng)絡(luò)的校正差異。U-net校正網(wǎng)絡(luò)在低場(chǎng)核磁分析儀器上的成功應(yīng)用，為基于深度學(xué)習(xí)的波譜校正奠定了基礎(chǔ)。這種方法還可以推廣至對(duì)不同廠家生產(chǎn)的醫(yī)用高場(chǎng)磁共振成像設(shè)備的多維圖像信號(hào)的校正，從而有效解決利用人工智能處理多中心醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)的問(wèn)題。
論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c00765
