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基于生物标志的数据挖掘技术在肺癌预警预报系统中的应用

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基于生物标志的数据挖掘技术在肺癌预警预报系统中的应用

作者：谭善娟郑州大学

学位级别：硕士

目的目前肺癌已成为癌症死亡的首要原因,在许多国家其发病率及死亡率呈上升趋势。检测肿瘤发生过程中的早期分子标志,从而发现癌前病变或早期癌变被认为是肺癌早期诊断最具应用前景的手段,但目前肿瘤标志距离临床应用还有一定的距离。... 详细信息

目的目前肺癌已成为癌症死亡的首要原因,在许多国家其发病率及死亡率呈上升趋势。检测肿瘤发生过程中的早期分子标志,从而发现癌前病变或早期癌变被认为是肺癌早期诊断最具应用前景的手段,但目前肿瘤标志距离临床应用还有一定的距离。近年来发展起来的数据挖掘技术在解决大量的变量带来的多参数问题上具有独特的优势。此研究用数据挖掘技术联合可能发生于肺癌早期的遗传学及表观遗传学分子生物标志和流行病学参数建立肺癌的早期预警模型,并评价各模型对肺癌预警效果。对象与方法1.研究对象的选择：200例原发性肺癌患者的血标本于2009年1月至2010年6月取自郑州大学第一附属医院呼吸内科和胸外科;200例正常对照血标本取自同期郑州大学第一附属医院体检科体健的正常人群。经知情同意后由专业的调查员和医生收集研究对象的流行病学资料并采集血标本。2.DNA甲基化水平检测：用实时荧光定量甲基化特异性PCR分析p16、RASSFIA和FHIT基因甲基化水平3.相对端粒长度的测定：用实时荧光定量PCR分析外周血DNA相对端粒长度。4.数据挖掘：把样本按3：1的比例随机分成训练集,分别用判别分析、决策树、人工神经网络和支持向量机建立模型,然后用训练好的模型对预测集进行预测,并结合诊断试验评价指标对这几种模型的预测结果进行比较,其中判别分析、决策树和支持向量机在SPSS Clementine12.0软件下运行,人工神经网络分别在SPSS Clementine12.0（C-神经网络）和Matlab7.1软件下运行（M-神经网络）。5.统计学分析在SPSS12.0软件下运行。根据定量资料分布类型选择表示方法和组间统计学检验方法。定性资料组间比较用χ2检验。检验水准α=0.05。结果：1.甲基化水平检测结果：p16、RASSFIA和FHIT基因在肺癌组的甲基化水平均高于对照组,差异有统计学意义（P＜0.05）;单因素分析3个基因的甲基化水平均与性别、年龄、吸烟史和肺癌的组织学类型及临床分期无关（P＞0.05）;分别按3个基因的甲基化水平分为4组后,随着甲基化水平的增加,肺癌的危险性增加（Ptrend＜0.05）。2.相对端粒长度测定结果：肺癌组端粒长度显著短于对照组（P＜0.001）;按对照组的端粒长度分为4组,随着端粒的缩短,肺癌的危险性增加（P＜0.001）;此外,在对照组中,年龄的增加也会使端粒缩短（P＜0.001）。3.数据挖掘模型的评价结果：判别分析对预测集的预测灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值和AUC分别为80.0%、54.0%、67.0%、63.6%、37.0%和0.670;C-神经网络预测集的预测灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值和AUC分别为78.0%、74.0%、76.0%、75.0%、77.8%和0.760,其中对21例临床Ⅰ+Ⅱ患者的预测准确率达到71.4%;M-神经网络对预测集的预测灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值和AUC分别为80.0%、76.0%、78.0%、76.9%、79.2%和0.780,其中对21例临床Ⅰ+Ⅱ患者的预测准确率达到71.4%;决策树对预测集的预测灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值和AUC分别为80.0%、82.0%、81.0%、81.6%、80.4%和0.810,其中对21例临床Ⅰ+Ⅱ患者的预测准确率达到76.2%;支持向量机对预测集的预测灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值和AUC分别为82.0%、80.0%、81.0%、80.4%、81.6%和0.810,其中对21例临床Ⅰ+Ⅱ患者的预测准确率达到76.2%;神经网络、决策树和支持向量机的AUC要高于判别分析,神经网络、决策树和支持向量机的AUC差别不大,但前者预测结果每次都不一样,而后两者输出结果一致且比较易理解。结论：1.外周血DNA p16、RASSFIA和FHIT基因启动子甲基化与肺癌有关;p16、RASSFIA和FHIT基因启动子甲基化率与肺癌的组织学类型和临床分期无关;外周血相对端粒长度缩短可以增加患肺癌的危险性。2.数据挖掘中的决策树、支持向量机和神经网络模型对肺癌的早期预警效果优于Fisher判别分析,可以用于肺癌的早期预警;决策树和支持向量机对肺癌的预警效果略好于人工神经网络模型的预警效果。

关键词： DNA甲基化端粒长度数据挖掘肺癌早期预警

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人外周血基因组DNA端粒长度与肺癌关系

中国公共卫生 2012年第5期28卷 652-654页

作者：谭善娟王娜王威吴拥军吴逸明郑州大学公共卫生学院卫生毒理学教研室河南郑州450001

目的观察外周血基因组DNA端粒长度与肺癌危险性的关系。方法用荧光定量PCR法检测145例肺癌患者、145名正常对照和145名焦炉工人外周血基因组DNA相对端粒长度。结果肺癌组端粒长度明显短于对照组(P=0.028),职业暴露组端粒长度明显短于肺... 详细信息

目的观察外周血基因组DNA端粒长度与肺癌危险性的关系。方法用荧光定量PCR法检测145例肺癌患者、145名正常对照和145名焦炉工人外周血基因组DNA相对端粒长度。结果肺癌组端粒长度明显短于对照组(P=0.028),职业暴露组端粒长度明显短于肺癌组(P=0.005)和对照组(P<0.001);按对照组端粒长度分4组,随着端粒的缩短,肺癌的危险性增加(Ptrend<0.001);按对照组端粒长度中位数把样本分为2组发现,与长端粒组比较,端粒变短明显增加肺癌的危险性(调整OR=2.337,95% CI为1.413～3.866);对照组中,随着年龄增加,端粒缩短(P<0.001)。结论端粒缩短可增加肺癌的危险性,可能是肺癌发展早期过程中的一项重要的生物标志。

关键词：端粒长度肺癌多环芳烃

目标性监测与多模式促进策略对降低导尿管相关尿路感染的效果

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中国感染控制杂志 2023年第12期22卷 1511-1516页

作者：刘沙沙辛雪琳吕维红李玲张磊李静雯张晓徐钰雯谭善娟青岛市市立医院泌尿外科山东青岛266071 青岛市市立医院医院感染管理科山东青岛266071

目的评价目标性监测与多模式促进策略应用于导尿管相关尿路感染(CAUTI)的防控效果。方法选取某三级甲等医院2018年1月—2022年12月临床科室留置导尿管患者为研究对象,分析连续5年目标性监测结果及病原菌分布,并根据目标性监测结果实施... 详细信息

目的评价目标性监测与多模式促进策略应用于导尿管相关尿路感染(CAUTI)的防控效果。方法选取某三级甲等医院2018年1月—2022年12月临床科室留置导尿管患者为研究对象,分析连续5年目标性监测结果及病原菌分布,并根据目标性监测结果实施多模式促进策略,比较实施前后CAUTI发生情况、防控措施培训效果及执行情况。结果多模式促进策略实施前后,医务人员手卫生依从率、防控措施知晓率、防控措施执行率均显著提高(均P<0.001);目标性监测结果显示,留置导尿管患者尿培养和尿常规日送检率连续5年呈上升趋势(P<0.05);5年共发生CAUTI 397例,综合ICU和外科ICU CAUTI日发病率均连续5年呈降低趋势(均P<0.05),普通病房5年CAUTI日发病率比较,差异无统计学意义(P=0.088);共检出431株病原菌,以革兰阴性菌为主,导尿管留置患者多重耐药菌感染日发生率为0.12‰;多模式促进策略实施后各科室CAUTI日发病率均显著降低(P<0.05)。结论目标性监测有助于发现CAUTI高风险科室,多模式促进策略可提高CAUTI各环节防控质量,降低CAUTI发病率,值得临床推广应用。

关键词：目标性监测多模式促进策略导尿管相关尿路感染病原菌发病率 CAUTI

肺癌患者外周血基因组DNA端粒长度的变化及意义

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郑州大学学报（医学版） 2013年第2期48卷 181-184页

作者：魏小玲谭善娟吴拥军郑州大学公共卫生学院毒理学教研室郑州450001 青岛市市立医院医院感染管理科青岛266071

目的:探讨外周血基因组DNA端粒长度与肺癌危险性的关系。方法:采用荧光定量PCR法检测200例肺癌患者(肺癌组)、200例健康体检者(对照组)外周血基因组DNA的相对端粒长度(RTL)。结果:肺癌组RTL小于对照组(P0.05)。结论:外周血基因组DNA端... 详细信息

目的:探讨外周血基因组DNA端粒长度与肺癌危险性的关系。方法:采用荧光定量PCR法检测200例肺癌患者(肺癌组)、200例健康体检者(对照组)外周血基因组DNA的相对端粒长度(RTL)。结果:肺癌组RTL小于对照组(P0.05)。结论:外周血基因组DNA端粒缩短可增加患肺癌的危险性,可能是肺癌发生发展过程中的早期效应生物学标志。

关键词：肺癌端粒长度基因组DNA 外周血

肺癌患者外周血白细胞端粒DNA相对长度检测

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郑州大学学报（医学版） 2012年第4期47卷 445-448页

作者：王娜周舫谭善娟王丁丁郑州大学公共卫生学院劳动卫生学教研室郑州450001

目的:探讨外周血白细胞端粒DNA相对长度与肺癌的关系。方法:采用SYBRGreenⅠRealTimePCR方法检测54例肺癌患者(病例组)和77例健康对照(对照组)外周血白细胞端粒DNA的相对长度。结果:病例组外周血白细胞端粒DNA的相对长度为(3.43±0.87)... 详细信息

目的:探讨外周血白细胞端粒DNA相对长度与肺癌的关系。方法:采用SYBRGreenⅠRealTimePCR方法检测54例肺癌患者(病例组)和77例健康对照(对照组)外周血白细胞端粒DNA的相对长度。结果:病例组外周血白细胞端粒DNA的相对长度为(3.43±0.87),短于对照组(3.86±1.46),差异有统计学意义(t=2.093,P=0.038)。进一步应用logistic回归分析,把端粒长度按百分位数P33和P66从短到长依次分为T1、T2、T3三层,调整吸烟与年龄因素后,以T3层为参考水平,结果显示T2层患肺癌危险度为3.933(95%CI1.139～13.580),T1层患肺癌危险度为4.684(95%CI1.377～15.936),P<0.05。结论:端粒DNA相对长度缩短可能与肺癌的发生有关。

关键词：端粒染色体不稳定性肺癌

2016—2020年某医院重症监护病房多重耐药菌感染与环境消毒质量监测

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中国消毒学杂志 2022年第4期39卷 254-257页

作者：王锦谭善娟王干邵明鑫巩霞李茹王虹青岛市市立医院山东青岛266000

目的了解某医院重症监护病房(ICU)患者多重耐药菌(MDRO)医院感染情况与环境消毒质量关系。方法通过回顾性分析方法,研究2016年1月—2020年12月9个病区ICU患者医院感染率和MDRO感染率;采用环境卫生学采样和细菌培养方法,分析环境消毒... 详细信息

目的了解某医院重症监护病房(ICU)患者多重耐药菌(MDRO)医院感染情况与环境消毒质量关系。方法通过回顾性分析方法,研究2016年1月—2020年12月9个病区ICU患者医院感染率和MDRO感染率;采用环境卫生学采样和细菌培养方法,分析环境消毒效果监测合格率。结果该医院临床ICU连续5年住院患者医院例次感染率为7.26%,MDRO医院例次感染率为4.11%,环境消毒质量平均总合格率为94.88%。科室间医院感染率、例次感染率和MDRO医院例次感染率,环境消毒合格率均有统计学差异(P<0.05);年度间的MDRO医院例次感染率和环境消毒合格率差异均无统计学意义;不同项目消毒效果的年度间差异无统计学意义。结论环境消毒合格率越高的ICU,其科室的MDRO感染风险越低。该医院环境消毒质量较好,临床ICU住院患者MDRO感染率在可控范围,仍需要加强监督监测及管理。

关键词：重症监护病房多重耐药菌医院感染环境消毒质量

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医院感染现患率调查与分析

中华医院感染学杂志 2014年第15期24卷 3712-3714页

作者：吕维红邱蔓谭善娟李玲曲彦青岛市市立医院东院医院感染管理科山东青岛266071 青岛市市立医院东院医院重症医学科山东青岛266071

目的比较2009-2012年医院感染现患率及抗菌药物使用情况,为医院感染的预防控制及抗菌药物合理应用提供科学依据。方法采用横断面调查的方法,对2009-2012年10月某日0∶00-24∶00所有住院患者进行调查,对现患率及抗菌药物使用进行分析。结... 详细信息

目的比较2009-2012年医院感染现患率及抗菌药物使用情况,为医院感染的预防控制及抗菌药物合理应用提供科学依据。方法采用横断面调查的方法,对2009-2012年10月某日0∶00-24∶00所有住院患者进行调查,对现患率及抗菌药物使用进行分析。结果 2009-2012年医院感染现患率分别为5.50%、6.18%、3.62%和3.98%,差异有统计学意义(χ2=11.025,P=0.012);连续4年医院感染率均以ICU最高,感染部位以下呼吸道为主;抗菌药物使用率分别为42.60%、46.57%、33.17%和30.93%,治疗性抗菌药物使用率分别为46.15%、43.19%、61.20%和59.94%,统计分析差异有统计学意义(χ2=50.120,P<0.01),联合用药构成比差异无统计学意义;治疗用药患者标本送检率分别为33.18%、59.25%、57.77%和58.11%,差异有统计学意义(χ2=43.003,P<0.01)。结论医院感染现患率调查能够及时发现问题,可以有针对性的开展目标性监测,进一步规范抗菌药物的合理应用,有效降低医院感染发生率。

关键词：医院感染现患率抗菌药物合理应用调查

医院感染和社区感染患者分离肺炎克雷伯菌的耐药性差异及变迁

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中国感染控制杂志 2020年第11期19卷 990-995页

作者：谭善娟张晓吕维红李玲张磊毕俏杰青岛市市立医院医院感染管理科山东青岛266071 青岛市市立医院急诊科山东青岛266071

目的了解某三甲综合医院连续3年分离医院感染和社区感染肺炎克雷伯菌(KP)的分布情况及耐药性差异,为临床抗菌药物合理应用提供依据。方法回顾性分析2016年11月—2019年10月住院患者分离的社区感染和医院感染KP,比较两组KP在不同科室、... 详细信息

目的了解某三甲综合医院连续3年分离医院感染和社区感染肺炎克雷伯菌(KP)的分布情况及耐药性差异,为临床抗菌药物合理应用提供依据。方法回顾性分析2016年11月—2019年10月住院患者分离的社区感染和医院感染KP,比较两组KP在不同科室、不同标本来源的构成比及耐药性差异,分析耐药变化趋势。结果共检出KP 1104株,其中医院感染组410株,社区感染组694株。两组KP均主要来源于痰标本,主要来源科室均为重症监护病房(ICU)。两组KP除对替加环素的耐药率均为0外,对其他抗菌药物的耐药率医院感染组均高于社区感染组(均P<0.05)。社区感染组KP对抗菌药物的耐药率均<30%,医院感染组KP对头孢曲松、复方磺胺甲口恶唑的耐药率达50%以上,对亚胺培南的耐药率为18.54%。经趋势χ^2检验,医院感染组检出KP对头孢曲松、头孢吡肟、头孢西丁、头孢哌酮/舒巴坦、亚胺培南、阿米卡星、妥布霉素、左氧氟沙星和环丙沙星的耐药率均呈上升趋势,差异有统计学意义(均P<0.05);社区感染组检出KP对哌拉西林/他唑巴坦、头孢西丁、头孢哌酮/舒巴坦、亚胺培南和环丙沙星的耐药率呈上升趋势,差异有统计学意义(均P<0.05),对庆大霉素的耐药率呈下降趋势,差异有统计学意义(P=0.004)。结论医院感染KP耐药率高于社区感染,且医院感染组对多种抗菌药物的耐药率呈逐年上升趋势,对KP医院感染和社区感染应区别进行治疗。

关键词：肺炎克雷伯菌医院感染社区感染耐药性

成人社区及医院获得性肺炎病原菌及耐药性差异

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中国感染控制杂志 2020年第9期19卷 835-842页

作者：谭善娟毕俏杰李玲张磊张晓吕维红青岛市市立医院医院感染管理科山东青岛266071 青岛市市立医院急诊科山东青岛266071

目的比较非呼吸机相关医院获得性肺炎(NV-HAP)、呼吸机相关肺炎(VAP)与社区获得性肺炎(CAP)感染病原菌分布及耐药性。方法回顾性调查2017年10月—2019年9月某院肺炎患者病历资料,按NV-HAP、VAP、CAP定义将患者分别列为NV-HAP组、VAP组、... 详细信息

目的比较非呼吸机相关医院获得性肺炎(NV-HAP)、呼吸机相关肺炎(VAP)与社区获得性肺炎(CAP)感染病原菌分布及耐药性。方法回顾性调查2017年10月—2019年9月某院肺炎患者病历资料,按NV-HAP、VAP、CAP定义将患者分别列为NV-HAP组、VAP组、CAP组。收集三组患者痰、支气管肺泡灌洗液、血标本培养病原菌及药敏试验结果,分析三组患者感染病原菌构成和耐药性差异。结果共纳入肺炎患者4391例,NV-HAP组1080例,VAP组126例,CAP组3185例,各组分别检出病原菌841、191、1440株,均以革兰阴性(G-)菌为主,依次占72.77%、84.82%和61.18%,三组患者检出病原菌分布比较,差异有统计学意义(χ2=64.037,P<0.001)。鲍曼不动杆菌对头孢吡肟、头孢哌酮/舒巴坦、亚胺培南、庆大霉素、妥布霉素、左氧氟沙星、环丙沙星和复方磺胺甲口恶唑耐药率,铜绿假单胞菌对头孢哌酮/舒巴坦和亚胺培南耐药率,肺炎克雷伯菌对常用抗菌药物耐药率,三组比较差异均有统计学意义(均P<0.05);金黄色葡萄球菌对红霉素、克林霉素和环丙沙星的耐药率比较,CAP组高于NV-HAP组(P<0.05)。结论NV-HAP、VAP和CAP在病原菌分布及细菌耐药性方面均存在差异,在制定临床治疗方案时,要区别对待不同感染类型的肺炎。

关键词：医院获得性肺炎非呼吸机相关医院获得性肺炎呼吸机相关肺炎社区获得性肺炎病原菌耐药性