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Yan Xu
Author with expertise in Diagnosis and Management of Gastrointestinal Bleeding
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Performance evaluation and future prospects of capsule robot localization technology

Yan Xu et al.May 28, 2024
Capsule Robot Endoscope (CRE), as one of the widely used methods of gastrointestinal medical examination, has the characteristics of painless, non-cross infection, and no movement restriction, compared with other traditional endoscopes. To obtain the precise location of the lesion, positioning the capsule robot in the digestive tract has become a hot research topic in related fields. In recent decades, with the rapid advancement of indoor and outdoor positioning technologies, several well-established methods have emerged that enable the acquisition of high-precision real-time spatiotemporal integration data. These methods hold great potential for interdisciplinary applications in location services across various domains. The manuscript aims to draw inspiration from surveying and mapping positioning techniques by reviewing existing microspace positioning technologies to overcome inherent technical challenges. This article has reviewed more than 100 pieces of literature at home and abroad from four major academic search engines and has further studied the state of the art of several capsule robot positioning technologies commonly used. Microspace positioning technology in capsule robots is evaluated across eight factors: positioning accuracy, power consumption, portability, comfort, complexity, robustness, extensibility, and cost. We summarize the technical challenges associated with capsule robot positioning technology from each positioning technology's limitations, finally proffering prospective avenues for future research. Our investigation reveals that the six identified capsule robot positioning technologies have distinct advantages and disadvantages. Among these, magnetic field-based positioning technology exhibited superior overall performance and is gradually advancing toward commercialization. Vision-based positioning technology, while significantly contributing to medical applications, particularly in enhancing augmented reality and surgical navigation, faces challenges related to the weak-textured and non-rigid characteristics of the gastrointestinal environment. Additionally, the limitation posed by the size and energy consumption of capsule robots make difficulties for single-source positioning techniques. We have proposed several promising future research directions by considering the capsule robot's current positioning technological challenges and the advancements of cutting-edge indoor and outdoor positioning technologies. These include exploring new positioning sources, integrating multiple sensor fusion, and developing real-time three-dimensional gastrointestinal models. These new approaches are expected to enhance the safety and reliability of capsule robot positioning technology. They can potentially promote the development of capsule robots further and provide support for diagnosing and treating gastrointestinal diseases.
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Population sequencing of cherry accessions unravels the evolution of Cerasus species and the selection of genetic characteristics in edible cherries

Yahui Lei et al.Jan 8, 2025
Abstract Cerasus is a subgenus of Prunus in the family Rosaceae that is popular owing to its ornamental, edible, and medicinal properties. Understanding the evolution of the Cerasus subgenus and identifying selective trait loci in edible cherries are crucial for the improvement of cherry cultivars to meet producer and consumer demands. In this study, we performed a de novo assembly of a chromosome-scale genome for the sweet cherry ( Prunus avium L . ) cultivar ‘Burlat’, covering 297.55 Mb and consisting of eight chromosomes with 33,756 protein-coding genes. The resequencing and population structural analysis of 384 Cerasus representative accessions revealed that they could be divided into four groups (Group 1, Group 2, Group 3, and Group 4). We inferred that Group 1 was the oldest population and Groups 2, 3, and 4 were clades derived from it. In addition, we found selective sweeps for fruit flavor and improved stress resistance in different varieties of edible cherries ( P. avium , P. cerasus , and P. pseudocerasus ) . Transcriptome analysis revealed significant differential expression of genes associated with key pathways, such as sucrose starch and sucrose metabolism, fructose and mannose metabolism, and the pentose phosphate pathway, between the leaves and fruits of P. avium . This study enhances the understanding of the evolutionary processes of the Cerasus subgenus and provides resources for functional genomics research and the improvement of edible cherries.