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空间分辨代谢组学在疾病诊断研究中的应用进展

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生物技术通报 2024年第1期40卷 145-159页

作者：何诗瑜曾仲大李博岩贵州医科大学公共卫生与健康学院贵阳550025 大连大学环境与化学工程学院大连116622

基于质谱成像技术发展而来的空间分辨代谢组学,能够直接对动植物组织或细胞中的代谢产物进行原位定性、定量,以及借力图像整体或局部特征对代谢物进行结构、含量、时空动态变化及其空间分布定位分析,识别潜在可靠的生物标志物。该技术... 详细信息

基于质谱成像技术发展而来的空间分辨代谢组学,能够直接对动植物组织或细胞中的代谢产物进行原位定性、定量,以及借力图像整体或局部特征对代谢物进行结构、含量、时空动态变化及其空间分布定位分析,识别潜在可靠的生物标志物。该技术具有高灵敏度、高分辨率、高可视化性以及无需标记等优点,已被越来越广泛地运用在临床疾病诊断与研究中。本文主要总结了近年来空间分辨代谢组学的技术发展,阐述其在肿瘤、神经精神疾病、糖尿病等疾病中的应用进展,旨在为空间分辨代谢组学在疾病诊断中的应用提供借鉴和参考。

关键词：空间分辨代谢组学质谱成像疾病诊断代谢物生物标志物

基于人在回路策略的在线置信规则库疾病诊断方法

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计算机工程 2024年

作者：韩文策康潇李红宇贺维周国辉卜祥峰中国铁塔股份有限公司山东省德州市分公司哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院

在医疗实践中，收集病人的生理指标往往是诊断疾病的关键。然而，在现实中，病人的生理数据往往是不确定和模糊的。置信规则库（Belief rule base BRB）是一种专家系统方法，它通过结合专家知识将数据转化为置信分布，从而有效地处理各... 详细信息

在医疗实践中，收集病人的生理指标往往是诊断疾病的关键。然而，在现实中，病人的生理数据往往是不确定和模糊的。置信规则库（Belief rule base BRB）是一种专家系统方法，它通过结合专家知识将数据转化为置信分布，从而有效地处理各种不确定性和模糊性信息。然而，目前基于BRB的疾病诊断模型仍依赖于离线训练方法，这不足以满足疾病诊断环境中的动态实时要求。此外，其他领域现有的在线模型也存在训练数据样本数量爆炸式增长和样本不平衡的问题。因此，本文提出了一种基于人在回路策略的在线置信规则库疾病诊断方法。首先，将传统的离线训练BRB疾病诊断模型改进为在线训练模型，使模型能够根据不同患者的生理指标实现动态增长。其次，在在线学习的BRB模型中，提出了一种人在回路算法，以增强专家的决策能力。有效解决了传统在线模型中训练样本爆炸式增长、模型输出过拟合和样本不平衡等问题。最后，通过对慢性肾病分级、丙型肝炎预测、乳腺癌诊断和糖尿病诊断的实验，验证了该方法的有效性和优越性。

关键词：在线学习人在回路置信规则库疾病诊断样本分析

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金属纳米酶在疾病诊断中的应用研究进展

分析试验室 2024年

作者：张依琳吴晓莉申世刚张赛美范亚杰石荣亚董江雪河北大学化学与材料科学学院河北省分析科学与技术重点实验室保定市人民医院疑难重症肝病中心

纳米酶是具有类酶活性的纳米材料，同天然酶相比，纳米酶具有成本低、环境耐受性高、稳定性强且易长期储存等优点，在生物医药、环境及疾病诊疗等领域得到广泛应用。金属纳米酶与传统纳米酶相比，保留了多孔结构，同时表现出良好的生物... 详细信息

纳米酶是具有类酶活性的纳米材料，同天然酶相比，纳米酶具有成本低、环境耐受性高、稳定性强且易长期储存等优点，在生物医药、环境及疾病诊疗等领域得到广泛应用。金属纳米酶与传统纳米酶相比，保留了多孔结构，同时表现出良好的生物相容性和高催化活性，在生物医学应用中展现出广阔的前景。疾病早期诊断对于很多常见重大疾病而言至关重要，纳米酶的出现为疾病的诊断提供了新的思路和方法。本文通过对疾病进行分类，综述了近几年金属纳米酶在疾病诊断方面的应用研究进展，涵盖癌症、心血管疾病等，并对金属纳米酶在疾病诊断领域的研究发展方向进行了讨论和展望。

关键词：金属纳米酶纳米材料癌症疾病诊断

心音特征智能分析在心血管功能评估和疾病诊断中的应用

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中国心血管杂志 2024年第1期29卷 76-79页

作者：陈燕蔡宁中国人民解放军总医院第一医学中心麻醉科北京100853

数字化心音与人工智能技术的结合可实现对心音进行精确地连续、定量分析和分类识别,使心音特征提取与融合分析在心脏血流动力学监测、心力衰竭分型诊断、先天性或风湿性心脏病分类、冠状动脉疾病检测等领域成为研究热点。本文综述心音... 详细信息

数字化心音与人工智能技术的结合可实现对心音进行精确地连续、定量分析和分类识别,使心音特征提取与融合分析在心脏血流动力学监测、心力衰竭分型诊断、先天性或风湿性心脏病分类、冠状动脉疾病检测等领域成为研究热点。本文综述心音特征智能分析在心血管功能评估和疾病诊断中的应用。

关键词：心音特征心音分析人工智能心血管功能疾病诊断

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基于图结构聚类的自监督学习疾病诊断方法

计算机工程 2024年第7期50卷 360-371页

作者：张正康杨丹聂铁铮寇月辽宁科技大学计算机与软件工程学院辽宁鞍山114051 东北大学计算机科学与工程学院辽宁沈阳110169

图自监督学习方法近年来被应用于疾病诊断任务中以缓解医疗标签信息缺乏和人工标注问题。然而,图自监督学习的性能主要依赖于高质量的正样本和负样本,这限制了疾病诊断的灵活性和泛用性。此外,在构建医疗异构属性图时没有充分利用病人... 详细信息

图自监督学习方法近年来被应用于疾病诊断任务中以缓解医疗标签信息缺乏和人工标注问题。然而,图自监督学习的性能主要依赖于高质量的正样本和负样本,这限制了疾病诊断的灵活性和泛用性。此外,在构建医疗异构属性图时没有充分利用病人的多模态数据,影响了疾病诊断的性能。提出一个基于医疗异构属性图结构聚类的自监督学习疾病诊断框架SC4DD。该框架利用病人的结构化数据和非结构化临床文本摘要构建医疗异构属性图,通过图上的结构聚类算法生成节点的伪标签。考虑到不同元路径对学习病人嵌入表示的重要性以及不同模态医疗数据对疾病诊断结果的影响程度,引入注意力机制的异构图神经网络作为编码器,伪标签作为自监督信号辅助编码器学习注意力系数和病人嵌入表示。在MIMIC-Ⅲ数据集上的实验结果表明,SC4DD优于传统基线方法,能够有效提高疾病诊断的性能。其中,相较于性能最优的基线方法HeCo,SC4DD在2%、3%、4%标记节点下的宏平均F1值分别提高了1.46%、0.97%、0.94%,微平均F1值分别提高了0.91%、0.84%、0.52%。

关键词：疾病诊断电子病历图自监督学习图神经网络医疗异构属性图

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基于注意力机制与多任务的肺部疾病诊断方法

计算机工程 2024年

作者：刘兆伟方艳红郑明宇锁斌西南科技大学信息工程学院

肺部疾病存在种类多、病灶区域小的特点，现有数据集也存在数据量小的问题，导致模型效果不理想。为提高诊断效果，提出一种基于多任务联合注意力机制的肺部诊断网络（ASNet）。基于U-Net构建多任务诊断网络，在原有病灶分割任务基础上... 详细信息

肺部疾病存在种类多、病灶区域小的特点，现有数据集也存在数据量小的问题，导致模型效果不理想。为提高诊断效果，提出一种基于多任务联合注意力机制的肺部诊断网络（ASNet）。基于U-Net构建多任务诊断网络，在原有病灶分割任务基础上加入病理分类任务，加强任务之间的联系以分割任务为辅提升分类任务准确率；提出多尺度挤压激励模块，加强空间和通道之间的信息融合；引入一种轴向注意力机制，强调全局上下文信息和位置信息缓解由于医疗数据匮乏引起的欠拟合问题；设计自适应多任务混合损失函数，实现分割和分类任务损失权重的均衡。在自建数据集上进行了详尽的实验，病灶分割任务上Dice系数、SP、SE、HD和准确率的平均结果为81.1%、99.0%、84.1%、24.6mm和97.5%，优于SAUNet++、SwinUnet等其他先进分割网络；在病理分类任务上比较优网络（MobileNetV2）在Precision、召回率和准确率指标上分别提升了2%、1.8%和1.7%。实验说明所提网络提升了在分类和分割上的精度，对小目标病灶分割效果更佳，合理的参数量适用于协助肺部疾病诊断。

关键词：深度学习信息融合疾病诊断多任务联合学习注意力机制医学图像分割

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疾病诊断新技术实验课程教学实施与探讨

中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2024年第8期 0084-0087页

作者：卫小红临汾职业技术学院山西临汾041000

本文介绍了《新技术与新技术》课程的教学内容,着重阐述了在教学中开设实验课的重要性。对新的疾病诊断方法进行综述,并阐述在诊断过程中引入新技术的益处。从教学目标的确定、教学大纲的制定、教学方法的选用等几个方面对实验课程进行... 详细信息

本文介绍了《新技术与新技术》课程的教学内容,着重阐述了在教学中开设实验课的重要性。对新的疾病诊断方法进行综述,并阐述在诊断过程中引入新技术的益处。从教学目标的确定、教学大纲的制定、教学方法的选用等几个方面对实验课程进行了具体阐述。在执行阶段,主要是实习训练,个案分析,以及绩效考核。这篇论文探讨了在课程结果分析,学生绩效评估与执行上所面临的问题与对策。在此基础上,对“新技术与新技术相结合”的教学模式进行了展望。本课题的目的是为了促进医学教育的持续发展,保证学生在面对医疗改革时有竞争力。

关键词：疾病诊断新技术实验课程医学教育

基于改进灰狼优化核极限学习机的疾病诊断模型

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科技通报 2024年第3期40卷 47-52页

作者：魏瑞芳浙江邮电职业技术学院浙江绍兴312366

为提高疾病诊断的效率,本文提出一种改进的灰狼优化算法与核极限学习机的混合模型。通过引入一种新的机制提高灰狼优化算法的探索与利用能力,改进的灰狼优化算法在进行特征选择的同时,也对核极限学习机的2个关键参数进行优化,模型在2个... 详细信息

为提高疾病诊断的效率,本文提出一种改进的灰狼优化算法与核极限学习机的混合模型。通过引入一种新的机制提高灰狼优化算法的探索与利用能力,改进的灰狼优化算法在进行特征选择的同时,也对核极限学习机的2个关键参数进行优化,模型在2个疾病数据集上进行实验验证。实验结果显示:提出的模型在准确率、敏感性、特异性等评价指标方面相对于其他混合模型高出约1%~2%,带特征选择的优化模型相对于没有特征选择的模型在评价指标上也高出约1%~2%。结果表明提出的模型具有一定的优势。

关键词：灰狼优化算法核极限学习机疾病诊断特征选择参数优化

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糖组学检测技术概述及其在疾病诊断中的应用

中国病毒病杂志 2024年第3期14卷 248-259页

作者：周阳李成张平博徐蕾张超陈萃英先思达(南京)生物科技有限公司江苏南京211800

糖组学是一门研究细胞、组织或生物体内所有糖分子(糖链)结构和功能的学科。医学领域糖组学研究旨在揭示糖链在生物体内的分布、结构、功能及生物学过程与疾病之间的内在联系。糖链的结构多样性和广泛分布,使得对其结构和生理功能的全... 详细信息

糖组学是一门研究细胞、组织或生物体内所有糖分子(糖链)结构和功能的学科。医学领域糖组学研究旨在揭示糖链在生物体内的分布、结构、功能及生物学过程与疾病之间的内在联系。糖链的结构多样性和广泛分布,使得对其结构和生理功能的全面解析成为一项挑战,而糖组学领域检测分析技术的不断发展为这一目标实现提供了有效的解决方案。本文系统阐述和总结糖组学领域的相关检测分析技术,涵盖液相色谱(liquid chromatography,LC)、毛细管电泳(capillary electrophoresis,CE)、质谱(mass spectrometry,MS)以及凝集素芯片(lectin microarray)技术等。同时,本文还概述了糖组学在疾病诊断中的潜在应用价值及应用场景,重点聚焦病毒感染性疾病、癌症、代谢性疾病和遗传性疾病等领域。

关键词：糖组学液相色谱毛细管电泳质谱凝集素芯片疾病诊断