学术投稿

基于深度卷积网络的中药饮片图像识别

孙鑫;钱会南

关键词:中药饮片, 图像识别, 深度学习, 卷积神经网络
摘要:目的:利用计算机深度学习实现对中药饮片二维图像的自动化识别的研究具有重要实用价值,可广泛应用于医疗、生产和教学等领域.既往多采用传统的提取图像中的底层特征的方法来进行识别,然而这种方法不能在复杂背景的图像条件下给出鲁棒的识别结果.因此,中药饮片图像识别需要更高级别的图像表达方法.方法:构建包含50种常见中药饮片图像数据库,共2 554张图像,作为模型的训练与测试对象,并运用Softmax损失训练卷积神经网络.结果:卷积神经网络在所有测试的50种中药饮片图像中可以实现70%的平均识别精度.结论:卷积神经网络在多个饮片相互遮挡并带有复杂背景情况下较为理想,未来具有一定应用前景.
世界科学技术-中医药现代化杂志相关文献
  • 高速逆流色谱在快速筛选中药天然产物活性成分中的应用

    高速逆流色谱结合快速生物活性检测方法,特别适合从中药和天然产物中筛选活性成分.结合本课题组的研究和近年研究进展,本文综述了高速逆流色谱在中药和天然产物中快速筛选活性成分的应用进展.

    作者:汪永玲;张宝军;付文卫 刊期: 2017年第02期

  • 上海中医药大学中药创新药物研发上海高校工程研究中心学术思想概述

    中药创新药物研发上海高校工程研究中心(以下简称为“中心”)于2014年2月由上海市教育委员会批准成立.隶属于上海中医药大学中药学院,由徐宏喜教授负责组建.徐教授为国家中组部“千人计划”特聘教授、上海市千人计划特聘专家,现任中心主任并担任中药学院院长.该中心所属上海中医药大学中药学学科,为教育部重点学科、国家一级学科重点学科及上海市“重中之重”学科,中药学科在2012年入选上海高校一流学科A类建设学科,2015年入选上海市高校高峰高原学科I类高峰建设学科.

    作者:上海中医药大学中药学院 刊期: 2017年第02期

  • 专利制度与中药品种保护制度的比较

    专利制度属于民事法律范畴,中药品种保护制度属于市场管理法范畴,两者对中药产品的保护各有侧重与利弊,效力各有强弱,在功能作用上可形成互补.为满足新时期中医药事业发展的要求,中药品种保护制度应立足中医药的传承与创新,扩大保护范围,完善审评模式,规范退出机制,以达到维护中药企业权益,提升中药产品整体质量的目的.

    作者:李慧;宋晓亭 刊期: 2017年第02期

  • 越鞠丸快速改善帕金森病抑郁的机制研究

    目的:本文主要研究越鞠丸快速改善帕金森病抑郁(Depression of Parkinson's Disease,DPD)的机制.方法:参照文献DPD亚急性造模方法,通过抑郁行为学方法如开场实验(Open Field Test,OFT)、悬尾实验(Tail Suspension Test,TST)、强迫游泳实验(Forced Swimming Test,FST)和糖水偏好实验(Sucrose Preference Test,SPT)评价越鞠丸快速起效抗抑郁的作用;同时运用PC12细胞株进行离体实验,在细胞水平基于环磷腺苷效应元件结合蛋白(cAMP Response Element Binding Protein,CREB)信号通路,探讨越鞠丸对1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶离子(MPP+)引起神经元损伤的保护作用.结果:DPD模型小鼠在TST、FST行为测试中,不动时间较正常小鼠明显延长(P<0.01),SPT比率明显下降(P<0.01).越鞠丸能够减少DPD模型小鼠FST的不动时间(P<0.05),提高SPT比率(P<0.01),起效时间为单次给药后的第3天;MPP+处理的PC12细胞CREB磷酸化水平降低,与模型组比较,越鞠丸可以提高磷酸化CREB表达(P<0.01).结论:越鞠丸能够快速改DPD,其作用机制与激活CREB信号、保护神经元有关.

    作者:王省;唐娟娟;陈畅;陶伟伟;薛文达;任荔;刘红权;郭小燕;陈刚 刊期: 2017年第02期

  • 藏药白花龙胆的名实研究

    运用本草学和分类学方法对古今涉及白花龙胆((),榜间嘎保)的文献进行系统梳理分析,表明敦煌吐蕃医药文献中的榜间(())即是其后《月王药诊》、《四部医典》等典籍中的白花龙胆,主治音哑、咳嗽等肺部疾病;大花龙胆Gentiana szechenyii Kanitz和高山龙胆Gentiana algida Pall.是白花龙胆的两个基原,从古至今前者则是其主流品种.对涉及藏药的标准和专著中出现的认识混乱现象进行了分析和规范,结合田野和市场调查,使白花龙胆名实相符,为该藏药制剂的现代化研究和用药安全提供了基原和文献依据.

    作者:吴立宏;王峥涛 刊期: 2017年第02期

  • 夏枯草多糖及凝胶抗单纯疱疹病毒的药效学研究

    目的:探究夏枯草多糖及凝胶在体外和体内条件下的抗单纯疱疹病毒作用,为抗疱疹病毒新药研究提供科学依据.方法:本研究采用空斑减数法检测夏枯草多糖的体外抗单纯疱疹病毒(Herpes Simplex Virus,HSV)活性;同时,建立HSV-1(皮肤)和HSV-2(外阴部)病毒感染豚鼠模型,以病灶病变情况、丘疱疹数、典型病变评分结果以及病灶组织中HSV-1和HSV-2病毒的DNA拷贝数等为指标,对夏枯草多糖凝胶的体内抗HSV活性进行评价.结果:夏枯草多糖在体外实验中能够抑制HSV-1和HSV-2的活性;夏枯草多糖凝胶能够削弱HSV-1和HSV-2病毒感染豚鼠的病灶病变,发挥抗单纯疱疹病毒活性.结论:夏枯草多糖及凝胶在体外和体内实验中均具有抗单纯疱疹病毒的活性,具有开发成为抗单纯疱疹病毒药物的潜在价值.

    作者:蔡双璠;杨扬;吴蓉;杨以阜;谭红胜 刊期: 2017年第02期

  • Guttiferone K诱导人前列腺癌LNCaP细胞Go/1期阻滞的作用研究

    目的:本文主要观察从云南藤黄Garcinia yunnanensis中提取分离得到的多环多异戊烯基间苯三酚(Polycyclic Polyprenylated Acylphoroglucinols,PPAPs)类化合物Guttiferone K(GUTK)对人前列腺癌LNCaP细胞增殖情况的影响.方法:取处于对数生长期的人前列腺癌LNCaP细胞,给予GUTK.采用MTT法检测细胞增殖的情况;采用PI染色的流式分析法、BrdU法及免疫细胞化学法检测细胞的周期分布;采用Western Blotting法检测Cyclin A、p27和激酶相关蛋白-2(S-Phase Kinase-Associated Protein 2,SKP2)蛋白水平的变化.结果:GUTK呈时间和剂量依赖性地抑制人前列腺癌LNCaP细胞的增殖;GUTK能够诱导人前列腺癌LNCaP细胞的G0/1期细胞周期阻滞;GUTK能够下调人前列腺癌LNCaP细胞Cyclin A和SKP2蛋白的表达水平并上调p27蛋白的表达水平.结论:从云南藤黄中提取分离得到的化合物GUTK能够通过诱导人前列腺癌LNCaP细胞G0/1期细胞阻滞来抑制细胞的增殖,具有潜在的抗肿瘤作用.

    作者:翟葳;冯极灵;席志超;谭红胜 刊期: 2017年第02期

  • 基于UPLC技术测定栀子主要有效成分及特征指纹图谱研究

    目的:为进一步提升栀子药材的质量评价方法,该文建立了同时测定栀子药材中4个主要有效成分(京尼平苷酸、栀子苷、西红花苷-I、西红花苷-Ⅱ)含量检测方法.方法:采用超高效液相色谱法,WatersAcquity UPLC BEH-C18色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm),以乙腈(A)-0.1%甲酸水溶液(B)为流动相,梯度洗脱,流速0.3 mL·min-1;检测波长分别为240 nm、440 nm.在优化的色谱条件下,4个有效成分浓度在0.006 5-96 μg·mL-1范围内线性关系良好,相关系数(R2)不低于0.999 5,检测限为0.038 6-0.187 5μg·mL-1.结果:对不同产地12批栀子药材的含量测定表明,不同产地栀子药材中4个成分的含量存在较大差异,其中栀子苷、西红花苷-I含量分别为2.44%-6.96%、1.26%-3.04%.同时利用ChemPattern软件构建了12批栀子药材的特征指纹图谱,并采用多元统计方法(相似度SA、主成分分析PCA和聚类分析HCA)对不同样品测定结果进行了分析和探讨.结论:所建立的方法为栀子药材及饮片的质量评价和控制提供了参考.

    作者:李兆星;申洁;何春年;李学刚;彭勇 刊期: 2017年第02期

  • 中药品种保护制度应适应中药发展规律

    中药品种来源于经、验方,在临床实践中不断加以创新和发展并通过药材和工艺技术控制等手段不断保持完善.现行中药品种保护制度与现阶段中药的自身发展规律有不相适应之处,忽视了对传统经、验方、院内中药制剂、药材的道地性、生产工艺的有效规制,缺乏相应的企业投入回报机制.建议设立传统中药保护名录,将院内中药制剂纳入保护范畴,严格规制药材的道地性,引入药品数据保护理念,进一步完善中药品种保护制度.

    作者:高建美;宋晓亭 刊期: 2017年第02期

  • 中药配方颗粒及其在中药智能化药房中的应用发展概况

    中药配方颗粒具有安全卫生、计量准确、携带方便等优点.本文通过查阅近年来中药配方颗粒发展现状,市场状况及其在中药智能化药房应用优势等方面的研究文献,对制约中药配方颗粒应用发展的关键问题进行了探讨,期望为中药配方颗粒的发展及其在中药智能化药房中的应用提供参考.

    作者:涂传智;李刚;张增珠;肖汉扬;马月琴;岳鹏飞;杨明 刊期: 2017年第02期

  • 丹皮酚温度敏感型凝胶的制备及体外性能探索

    目的:制备丹皮酚温敏凝胶并进行体外初步性能的研究.方法:采用试管倒转法考察泊洛沙姆407、泊洛沙姆188浓度对胶凝温度的影响;采用旋转式粘度计,考察凝胶的粘度;用无膜溶出法考察其体外溶蚀及释药特性.结果:泊洛沙姆407的胶凝温度随着浓度的升高而降低,泊洛沙姆407的胶凝温度随着体系中加入的泊洛沙姆188的浓度的增加而升高;丹皮酚温敏凝胶体外320 min累积释药70%,凝胶溶蚀与药物释放同时进行,没有突释现象.结论:丹皮酚温敏凝胶制备工艺简单,使用方便,具有明显的缓释效应.

    作者:齐娜;杨新平;唐安丽;廖迎;顾生玖 刊期: 2017年第02期

  • 基于深度卷积网络的中药饮片图像识别

    目的:利用计算机深度学习实现对中药饮片二维图像的自动化识别的研究具有重要实用价值,可广泛应用于医疗、生产和教学等领域.既往多采用传统的提取图像中的底层特征的方法来进行识别,然而这种方法不能在复杂背景的图像条件下给出鲁棒的识别结果.因此,中药饮片图像识别需要更高级别的图像表达方法.方法:构建包含50种常见中药饮片图像数据库,共2 554张图像,作为模型的训练与测试对象,并运用Softmax损失训练卷积神经网络.结果:卷积神经网络在所有测试的50种中药饮片图像中可以实现70%的平均识别精度.结论:卷积神经网络在多个饮片相互遮挡并带有复杂背景情况下较为理想,未来具有一定应用前景.

    作者:孙鑫;钱会南 刊期: 2017年第02期

  • LC-MS技术在藤黄属植物化学成分研究中的应用

    藤黄属植物有着重要的经济及药用价值,一直以来都作为食品和民间药物被广泛使用,随着现代分析技术的发展,越来越多的植物化学研究也应用于藤黄属植物,其中,液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术以其快速、精确等特点,被越来越多的研究者用于藤黄属植物的化学研究.本文根据已发表文献,通过总结LC-MS技术在藤黄属植物化学成分的定性研究、辅助发现新化合物,以及定量研究等方面的应用进展,阐述LC-MS技术在藤黄属植物化学研究中的研究现状,为今后藤黄属植物化学研究工作提供一定参考.

    作者:党泽方;谭红胜;付文卫 刊期: 2017年第02期

  • 补骨脂ADME及其相关毒性的研究进展

    补骨脂是临床常用的补益类中药,其化学成分复杂,主要包括香豆素、黄酮及单萜酚等化合物类型.补骨脂提取物及其单体成分具有广泛的药理作用.随着临床不良反应报道日益增加,补骨脂的肝、肾毒性及皮肤过敏等毒副作用逐渐引起重视.本文归纳总结补骨脂提取物及其主要成分在机体内的吸收(Absorption)、分布(Distribution)、代谢(Metabolism)及排泄(Excretion)过程(ADME),并对其临床不良反应及相关毒性研究进行综述,为补骨脂的科学安全应用提供相关依据和思路.

    作者:王宇;蒋嘉明;孔思远;谭红胜;肖涟波;张洪 刊期: 2017年第02期

  • 星点设计-效应面法优化萆薢分清饮超声-微波协同提取工艺研究

    目的:采用星点设计-效应面法,优选萆薢分清饮超声-微波协同提取工艺,并与传统水煎煮工艺进行对比.方法:分别考察微波频率、加水倍量、提取时间等主要因素,将薯蓣皂苷元、甘草酸提取率及浸膏收率作为评价指标,以综合评分为响应值作响应面和等高线,进行预测分析,获得优提取条件.结果:确定萆薢分清饮的优提取工艺:微波频率为434 W,加水倍量为18.4倍,提取时间为9.3 min,超声频率固定为50 W.采用该提取工艺,薯蓣皂苷元的提取收率为23.17%(mg·g-1),甘草酸的提取收率为0.64%(g·g-1),浸膏的提取收率为34.12%(g·g-1),各项指标均高于传统水煎煮工艺.结论:星点设计-效应面法适用于萆薢分清饮的提取工艺优化,建立的数学模型预测性好,优化所得的超声-微波协同提取工艺操作简便,提取效率高,适用于工业化生产,同时也为草薢分清饮的现代制剂研发提供科学理论基础.

    作者:叶颖俊;徐子金;陈慧;刘建明;邱模昌 刊期: 2017年第02期

  • 高速逆流色谱快速分离山竹子素的制备方法实验研究

    目的:制备山竹子素(garcinol)化学对照品.方法:采用高速逆流色谱法,从多花山竹子、山木瓜、大叶藤黄三种藤黄属植物粗提物中快速分离化合物garcinol,溶剂系统为正己烷-乙酸乙酯-95%乙醇-水(8:8:12∶4,体积比),上相做固定相,下相做流动相,仪器转速850 rpm,温度25℃,检测波长254 nm,目标化合物馏分经Sephadex LH-20凝胶柱柱色谱纯化,所得样品由高效液相色谱法检测纯度.结果:可从104.765 g多花山竹子枝、105.270 g山木瓜枝、102.318 g大叶藤黄果实中分离得到garcinol的量分别为45 mg、281 mg、4080 mg,纯度分别为98.72%、98.36%、98.42%.结论:通过对比三种植物样品处理方法,结果以大叶藤黄果实作为原料时,正己烷-乙酸乙酯-95%乙醇-水(5∶5∶5∶5,体积比)萃取的上相浸膏,经高速逆流色谱法结合凝胶柱柱色谱法,可快速高效、大量制备化合物garcinol.实验表明该方法效率高,可操作性强,制备量大.

    作者:张宝军;房庆伟;谭红胜;郑昌武;付文卫 刊期: 2017年第02期

  • 国际临床数据交换标准协会标准在电子数据采集系统中的应用研究

    数据采集是影响临床研究质量的关键环节之一,通过电子数据采集软件系统(Electronic Data Capture System,EDC)实现数据采集具有节约时间和人力物力、提高效率、保证质量和可靠性等优势.国际临床数据交换标准协会(Clinical Data Interchange Standards Consortium,CDISC)建立了一系列临床研究数据标准,用于支持临床及临床前数据的电子获取、交换、递交和归档.在EDC系统中应用CDISC标准,能更好地保证临床研究数据有效、规范化的采集.本文以Oracle公司的Oracle临床数据管理软件(Oracle Clinical/Oracle Remote Data Capture,OC/RDC)系统为例,从直接应用、间接应用两方面具体介绍了如何在EDC系统实施CDISC标准.为了更好地在EDC系统中应用CDISC标准,我们建议从临床试验设计开始考虑数据采集问题,并且在病例报告表(Case Report Form,CRF)设计阶段应用CDISC标准.利用EDC系统结合CDISC标准设计电子CRF (electronic CRF,eCRF)需要耗费一定的时间与精力,而且如果设计考虑不周到,会造成数据采集错误.因此,建议在应用EDC系统时,设置一个专门人员进行eCRF设计与维护,同时,一个组织内建立一套基于CDISC标准的标准化eCRFs和标准操作规程.

    作者:李庚;李晓彦;温泽淮 刊期: 2017年第02期

  • Guttiferone K抑制胰腺癌的体内外活性研究

    目的:本文主要探讨从藤黄属植物云南藤黄Garcinia yunnanensis中提取分离得到的化合物Guttiferone K (GUTK)抑制人胰腺癌增殖的体内外作用.方法:用MTT法检测GUTK对5株人胰腺癌细胞增殖的抑制作用;利用免疫印迹法检测凋亡相关蛋白Caspase-3、多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶(Poly Adenosinediphosphate-Ribose Polymerase,PARP)和Bcl-xL蛋白水平的变化;将人胰腺癌细胞MIA PaCa-2接种到裸鼠胰腺上,腹腔注射GUTK进行干预,隔天给药,4周后摘取小鼠胰腺肿瘤并检测瘤体积和瘤重;通过免疫组化法检测cleaved Caspase-3在各组肿瘤组织中表达水平的差异.结果:GUTK在低浓度时能有效抑制5种人胰腺癌细胞的增殖;GUTK呈时间及剂量依赖地诱导Caspase-3和PARP剪切,并下调Bcl-xL的表达;体内实验表明GUTK能显著抑制胰腺癌裸鼠原位移植瘤的生长,并诱导cleaved Caspase-3在肿瘤组织中的表达.结论:GUTK在体内外均能诱导胰腺癌细胞的凋亡,具有潜在的抗胰腺癌作用,有望开发成治疗胰腺癌的药物.

    作者:陈小琼;李洋;张伊婧;吴蓉;席志超;谭红胜 刊期: 2017年第02期

  • 中药品种疗效再评价存在问题和对策

    近年来,中成药上市后再评价已得到企业和主管部门的高度重视,开始探索具体评价方法和技术.然而,目前的疗效再评价普遍忽视了中成药医学标准自身存在的众多问题.本文全面分析了中成药疗效再评价客观面对的功能主治宽泛、主治范围界定模糊、功能与主治吻合性、中西医病症对应关系、临床试验可行性等问题,并给出解决这些问题的大致方法和对策.

    作者:秦培红;席雪娇;郑继宇;李为理;梁茂新 刊期: 2017年第02期

  • 基于文本挖掘方法探索中医治疗肥胖病的用药规律

    目的:本文借助文本数据挖掘技术,探索归纳减重文献中的用药证治规律.方法:在中国知网、万方数据库、维普中文科技期刊全文数据库及Pubmed中检索中药减重文献,从药性、药味、归经和功效方面对文献中所用中药进行分类并统计单味中药使用频次及构成比,运用卡方检验、因子分析归纳整理减重方剂的用药规律.结果:药物性味,组方药物药性偏向寒温性质,药味多属辛、甘、淡味;药物归经多归于脾、肝、胃和肺经;药物功效以补虚、解表、活血、理气、利水渗湿、清热为主;常用的药物配伍为:草决明、荷叶、山楂、丹参、虎杖、首乌;茵陈、淫羊藿、防己、川芎;陈皮、半夏、茯苓;车前子、大腹皮、夏枯草;芍药、当归、黄芩、川芎;茯苓、桂枝、白术、甘草;枳实、厚朴;柴胡、枸杞、大枣;山药、薏苡仁;黄芪、葛根、黄精.结论:临床治疗肥胖组方用药采用辨证与辨病相结合,从肝、脾、胃、肺经入手,多选用甘、苦、辛味的中药,寒温兼顾.

    作者:刘晓倩;陶枫;金昕;徐杰;杨雪蓉;侯瑞芳;徐隽斐;姚政;陆灏 刊期: 2017年第02期

世界科学技术-中医药现代化杂志

世界科学技术-中医药现代化杂志

主管:世界科学技术-中药现代化

主办:中国科学院