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基于机器学习算法的深静脉血栓代谢标志物的分析策略

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分析化学 2024年第7期52卷 1039-1054页

作者：刘明锋吴妍娟周世栋党丽虹李健杜艳孙俊红曹洁山西医科大学法医学院上海市法医学重点实验室司法部司法鉴定重点实验室(司法鉴定科学研究院)

深静脉血栓形成（DVT）是临床常见的周围血管病，具有发病隐匿和病因复杂等特征。由于缺乏准确有效的早期诊断方法，DVT易被漏诊或误诊，筛选可靠的生物标志物是目前亟需解决的关键问题。本研究采用基于气相色谱-质谱联用（GC-MS）的代... 详细信息

深静脉血栓形成（DVT）是临床常见的周围血管病，具有发病隐匿和病因复杂等特征。由于缺乏准确有效的早期诊断方法，DVT易被漏诊或误诊，筛选可靠的生物标志物是目前亟需解决的关键问题。本研究采用基于气相色谱-质谱联用（GC-MS）的代谢组学技术考察DVT大鼠尿液中的内源性代谢物变化规律，结合多元统计分析和多种特征选择算法筛选特征代谢物，构建了DVT机器学习诊断模型。建立了下腔静脉结扎大鼠模型，在代谢笼中收集血栓形成期（48～72 h）尿液，采用GC-MS技术采集DVT及对照组尿液代谢谱。经FiehnLib气相色谱-质谱数据库比对，在大鼠尿液中共鉴定出176种内源性代谢物；使用正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）结合Mann-Whitney U检验，筛选出26种DVT差异代谢物；联合多种特征选择算法进一步筛选获得13种与DVT发生密切相关的关键代谢物。构建了高斯朴素贝叶斯（GNB）、支持向量机（SVM）、逻辑回归（LR）和线性判别分析（LDA）机器学习模型并用于DVT诊断。对各模型的性能进行评估比较发现，使用13种关键代谢物构建的诊断模型准确率高、稳定性好，其预测性能优于使用176种代谢物及26种差异代谢物构建的诊断模型。研究结果表明，联合多种特征选择算法分析DVT大鼠尿液的代谢物信息，可有效筛选出可靠的DVT潜在标志物，构建的机器学习模型可为DVT的自动化诊断提供新的技术手段。

关键词：深静脉血栓形成机器学习代谢组学气相色谱-质谱联用特征选择

来源：博看期刊

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卷积神经网络在牙体牙髓病学中的应用进展

国际口腔医学杂志 2024年第4期51卷 483-488页

作者：陈新月潘晓予杨燕贾媛媛陈亮重庆医科大学附属口腔医院牙体牙髓科重庆400000 重庆医科大学医学信息学院重庆400000

在计算机算法迅速发展的信息时代,深度学习的应用在各个领域均受到了广泛关注,而卷积神经网络则是深度学习中最为典型的网络结构之一,具有突出的学习能力及适应能力,在图像的识别处理上表现尤为出色。与此同时,在牙体牙髓病学的发展过程... 详细信息

在计算机算法迅速发展的信息时代,深度学习的应用在各个领域均受到了广泛关注,而卷积神经网络则是深度学习中最为典型的网络结构之一,具有突出的学习能力及适应能力,在图像的识别处理上表现尤为出色。与此同时,在牙体牙髓病学的发展过程中,卷积神经网络的应用也越发常见,例如协助医生进行龋病、根尖周病的分析、诊断、治疗、预后评估等,有利于缓解医疗资源紧缺、推动牙体牙髓病学的发展。本文就卷积神经网络在牙体牙髓病学中的应用进展进行总结,并对其未来发展可能进行初步展望。

关键词：深度学习卷积神经网络牙体牙髓病学

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靶向脑内糖原合成激酶-3β的环丙酰胺吡啶类化合物的设计和合成及活性评估

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中国新药杂志 2024年第3期33卷 279-284页

作者：贾建华杨美仙邱大川重庆医科大学基础医学院放射医学实验室重庆400016

目的:合成靶向脑内糖原合成激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)的环丙酰胺吡啶类衍生物,为开发用于阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)治疗的GSK-3β小分子抑制剂及AD脑正电子发射计算机断层成像(positron emission to... 详细信息

目的:合成靶向脑内糖原合成激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)的环丙酰胺吡啶类衍生物,为开发用于阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)治疗的GSK-3β小分子抑制剂及AD脑正电子发射计算机断层成像(positron emission tomography,PET)的显像剂提供优秀先导化合物。方法:通过Pd催化的Suzuki偶联反应形成环丙酰胺吡啶偶联芳环的靶向GSK-3β目标化合物;通过酶抑制实验测试了化合物对GSK-3β的抑制活性;通过SwissADME预测了化合物穿透血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)的能力。结果:目标产物结构经1H-NMR,13C-NMR和HRMS确证;化合物表现出对GSK-3β蛋白中等及较高水平的抑制活性;氟代酰胺类化合物(17,18,19和20)可能会穿过BBB。结论:环丙酰胺吡啶类化合物具有开发成用于AD治疗的GSK-3β抑制剂或转化成PET显像剂的潜力。

关键词：环丙酰胺吡啶类衍生物合成生物活性糖原合成激酶-3β抑制剂正电子发射计算机断层成像显像剂

Bmal1可能介导了丁酸钠对帕金森病小鼠的神经保护作用

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南方医科大学学报 2024年第5期44卷 876-884页

作者：王飞霞张政孙艳杨柳菁郭桐彤潘夜厅丁嵩涛蒋林刘含登重庆医科大学实验教学管理中心组织与细胞生物学实验室重庆400016 重庆医科大学神经科学研究中心重庆400016 重庆医科大学基础医学院重庆400016

目的探究肠道微生物代谢产物丁酸钠(NaB)通过肠-脑轴对帕金森病(PD)小鼠发挥神经保护作用及其潜在机制。方法39只7周龄雄性C57BL/6J小鼠随机均分为对照组(NC)、模型组(PD)和NaB治疗组(NaB),13只/组。除NC组小鼠注射等体积生理盐水外,其... 详细信息

目的探究肠道微生物代谢产物丁酸钠(NaB)通过肠-脑轴对帕金森病(PD)小鼠发挥神经保护作用及其潜在机制。方法39只7周龄雄性C57BL/6J小鼠随机均分为对照组(NC)、模型组(PD)和NaB治疗组(NaB),13只/组。除NC组小鼠注射等体积生理盐水外,其余各组连续5 d腹腔注射1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶[MPTP,30 mg/(kg·d)]建立亚急性PD模型。造模完成后NaB组连续灌胃NaB[300 mg/(kg·d)]治疗14 d,其余两组小鼠灌胃等体积的生理盐水。治疗结束后进行行为学实验检测小鼠的运动功能。Western blot分别检测小鼠纹状体中酪氨酸羟化酶(TH)、α-突触核蛋白(α-syn)的表达和结肠中促炎因子核因子κB(NF-κB)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素6(IL-6)以及紧密连接蛋白ZO-1、occludin、claudin的表达。通过HE染色观察小鼠结肠的炎性浸润。RNA测序分析筛选出小鼠结肠组织的差异基因。结果行为学实验结果显示,NaB治疗可提高PD小鼠的运动速度(P<0.01)以及四肢拉力(P<0.05)。Western blot结果显示,NaB上调PD小鼠纹状体中TH(P<0.01)和下调α-syn(P<0.05)的表达,NaB上调PD小鼠结肠组织中的Occludin和Claudin的表达(P<0.05),下调了NF-κB、TNF-α和IL-6的表达(P<0.05)。HE染色结果显示,NaB改善PD小鼠结肠的炎性浸润。结肠RNA测序结果显示,节律基因Bmal1可能介导了NaB对PD小鼠的神经保护作用(P<0.05)。总结NaB改善PD小鼠的运动障碍,减少纹状体的多巴胺能神经元的丢失,并改善PD小鼠的结肠炎症,其机制可能与Bmal1有关。

关键词：丁酸钠帕金森病肠-脑轴 Bmal1

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上颌牵张成骨术与Le Fort I型前徙术治疗复杂唇腭裂上颌发育不全的效果比较

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中华整形外科杂志 2024年第8期40卷 846-856页

作者：张天赐赵寰卓蒋曼王涛周建萍曹礼郑雷蕾重庆医科大学附属口腔医院正畸科重庆400016 口腔疾病与生物医学重庆市重点实验室重庆400016 重庆市高校市级口腔生物医学工程重点实验室重庆400016 重庆医科大学附属口腔医院正颌外科重庆400016

目的比较上颌牵张成骨术与Le FortⅠ型前徙术治疗复杂唇腭裂上颌发育不全患者的效果。方法回顾性收集2015年1月至2022年12月就诊于重庆医科大学附属口腔医院需正畸-正颌联合治疗的唇腭裂骨性Ⅲ类错畸形患者的临床资料,根据上颌骨的手术... 详细信息

目的比较上颌牵张成骨术与Le FortⅠ型前徙术治疗复杂唇腭裂上颌发育不全患者的效果。方法回顾性收集2015年1月至2022年12月就诊于重庆医科大学附属口腔医院需正畸-正颌联合治疗的唇腭裂骨性Ⅲ类错畸形患者的临床资料,根据上颌骨的手术方式分为3组,分别行全上颌截骨牵张术(TMD,A组)、上颌前部截骨牵张术(AMD,B组)和Le FortⅠ型前徙术(LFⅠ,C组)。搜集术前1个月和牵张器拆除时(若无牵张器则为术后3个月)患者头颅侧位X线片及锥形束CT(CBCT)影像资料,利用Mimics 21.0及Dolphin Imaging 11.9软件对患者治疗前后的CBCT进行三维重建,分别评估颅颌面以及气道的变化。采用SPSS 25.0进行数据分析,同组内手术前后比较采用Wilcoxon秩和检验,3组间比较采用Kruskal-Wallis H检验。结果共纳入15例患者,每组各5例,其中男8例,女7例,年龄15~21岁。3组性别、年龄分布及唇腭裂分类差异无统计学意义(P>0.05)。经过手术治疗,3组患者的上颌发育不全均得到一定程度改善。与术前比较,术后3组由上牙槽座点、鼻根点及下牙槽座点所构成的角(ANB角)增加(P均0.05),3组牙槽嵴缺隙面积均有增加趋势(P>0.05);下颌平面与眶耳平面的交角(FMA角)在B组术后减小,而其余2组均有增加趋势,但差异均无统计学意义(P>0.05);A、B组术后气道体积增加或有增加趋势(A组P0.05),但C组气道体积有所减小(P>0.05)。组间比较显示,3组间术前后由蝶鞍中心、鼻根点及上牙槽座点所构成的角(SNA角)及前鼻棘点至冠状面的垂直距离(ANS-CP)的变化量差异有统计学意义(P0.05)。结论对复杂唇腭裂上颌发育严重不足的患者,采用TMD能够明显改善上颌骨的发育不足并增加上气道体积,但可能扩大牙槽嵴的缺隙面积、增加上下颌骨的垂直高度。AMD的上颌骨位置的变化量小于TMD,主要用于上颌牙列重度拥挤需增加牙弓长度、上下颌骨矢状向差异较小或术前已发现有腭咽功能异常的患者。LFⅠ其上颌骨位置的变化量同样小于TMD,但同AMD无明显组间差异,适用于上颌发育中度不足伴上颌牙列轻度拥挤的患者,LFⅠ的优势在于其术后的精确咬合设计及三维方向上的颌骨精确移动。

关键词：外科,口腔复杂唇腭裂正畸-正颌联合治疗牵张成骨三维重建锥形束CT

弹性蛋白酶调节中性粒细胞炎性募集的功能研究

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中国免疫学杂志 2024年第3期40卷 449-455页

作者：刘洋孟玲范思佳任春光张欢重庆医科大学基础医学院细胞与遗传教研室发育生物学研究室重庆400016

目的:探索中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)对中性粒细胞炎性募集的影响。方法:采用外源性弹性蛋白酶抑制剂西维来司钠盐预处理小鼠骨髓来源的中性粒细胞,通过腹膜炎过继性迁移、细胞体外趋化、流动室黏附、免疫荧光染色、细胞伸展等实验,检测N... 详细信息

目的:探索中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)对中性粒细胞炎性募集的影响。方法:采用外源性弹性蛋白酶抑制剂西维来司钠盐预处理小鼠骨髓来源的中性粒细胞,通过腹膜炎过继性迁移、细胞体外趋化、流动室黏附、免疫荧光染色、细胞伸展等实验,检测NE的抑制对中性粒细胞体内炎性募集、体外趋化、牢固黏附、细胞极化与伸展能力的影响;利用流式细胞术及鲁米诺化学发光系统检测NE的抑制对中性粒细胞吞噬及活性氧(ROS)释放能力的影响。结果:西维来司钠盐预处理显著减弱了中性粒细胞体内炎性募集(P<0.001);减弱了中性粒细胞在体外趋化过程中对催化剂方向性的感知(P<0.05),减慢了趋化速率(P<0.05),降低了趋化距离(P<0.05);减少了中性粒细胞在炎性内皮细胞表面形成牢固黏附的能力(P<0.000 1),抑制了中性粒细胞对细菌的吞噬能力(P<0.01);但对中性粒细胞的伸展、极化及ROS的释放均无显著影响。结论:NE的抑制显著损害了中性粒细胞在体内外的炎性募集级联反应及吞噬作用,但对中性粒细胞的伸展、极化、ROS释放等功能无显著影响。

关键词：中性粒细胞弹性蛋白酶西维来司钠盐炎性募集

融合注意力和空洞编码解码的3D-MRI超分辨率算法

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计算机工程与应用 2024年第13期60卷 228-236页

作者：张金迪贾媛媛祝华正李洪碧杜井龙重庆医科大学医学信息学院重庆400016 重庆科技学院智能技术与工程学院重庆401331

为了提高脑部磁共振成像(MRI)图像的空间分辨率,目前基于深度卷积神经网络(CNN)的超分辨率(SR)重建方法已经取得了显著的效果。为了提高重建质量,可以通过增加深度或宽度扩大网络的感受野,但会因参数量大、消耗资源多等问题导致模型难... 详细信息

为了提高脑部磁共振成像(MRI)图像的空间分辨率,目前基于深度卷积神经网络(CNN)的超分辨率(SR)重建方法已经取得了显著的效果。为了提高重建质量,可以通过增加深度或宽度扩大网络的感受野,但会因参数量大、消耗资源多等问题导致模型难以训练;同时,网络对图像的中高频特征关注度不足,影响了重建质量。针对以上问题,设计了一种基于注意力和空洞编码解码的3D-MRI图像超分辨率重建网络。在低分辨率空间进行特征提取,通过对称连接的空洞编码解码器提取图像特征,并缓解棋盘效应;构建串联的通道-空间注意力模块,利用通道注意力获取各特征通道间的相互依赖关系,根据空间注意力自动学习不同位置的特征的权重,有效增强网络对中高频信息的学习;使用亚像素卷积将特征图上采样到目标图像尺寸,降低模型的内存消耗。基于公开数据集Kirby21和BraTS的实验结果表明,相较于传统SR算法和基于CNN的主流SR算法,所提出的算法在峰值信噪比(PSNR)、结构相似度(SSIM)和主观视觉效果上均优于对比算法。

关键词：超分辨率重建注意力机制亚像素卷积空洞卷积 3D-MRI

正畸治疗对青少年和成人牙髓体积影响的比较研究

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中华口腔医学杂志 2024年第2期59卷 149-156页

作者：蒋曼赵寰卓李建霞张天赐徐文杰李想郑雷蕾重庆医科大学附属口腔医院正畸科、口腔疾病与生物医学重庆市重点实验室、重庆市高校市级口腔生物医学工程重点实验室重庆401147

目的探讨正畸治疗对青少年和成人牙髓体积影响的差异,以期更好地控制正畸临床治疗风险。方法回顾性收集2019年1月至2022年3月于重庆医科大学附属口腔医院正畸科接受正畸治疗的62例错畸形患者的锥形束CT数据。按年龄将患者分为2组(每组31... 详细信息

目的探讨正畸治疗对青少年和成人牙髓体积影响的差异,以期更好地控制正畸临床治疗风险。方法回顾性收集2019年1月至2022年3月于重庆医科大学附属口腔医院正畸科接受正畸治疗的62例错畸形患者的锥形束CT数据。按年龄将患者分为2组(每组31例):青少年组,年龄13~17岁,其中男性17例,女性14例;成人组,年龄21~25岁,其中男性12例,女性19例。使用锥形束CT数据对正畸治疗前后双侧上颌第一磨牙(UM1)和下颌中切牙(L1)的牙髓及牙体组织进行重建,并测量UM1及L1的牙髓体积(UM1 P和L1 P)、UM1髓室体积(UM1 PC)和根管体积(UM1 RC)、L1根长(L1 RL)、UM1近中颊根长度(UM1 RL),以及UM1中央窝融合处至髓室顶(H1)、髓室底(H2)、根部分离最近点(H3)及根部分离最远点(H4)水平的距离及髓室高度(H5)。计算两组正畸治疗前后各指标变化量及其绝对值,使用配对样本t检验比较同组各指标正畸治疗前后差异,使用独立样本t检验比较两组各指标变化量绝对值的差异。采用Pearson相关性分析评估H5、根长与牙髓体积变化量之间的潜在相关性。结果正畸治疗前后,成人组L1 P差异无统计学意义(t=-0.03,P=0.975),UM1 P、UM1 PC、UM1 RC差异均有统计学意义(t=9.98,P0.05)。结论正畸治疗对青少年和成人牙髓体积的影响存在差异。

关键词：牙髓正畸学牙根吸收锥束计算机体层摄影术青少年

改良牙根屏障技术即刻种植即刻修复后口内美学区软组织轮廓动态监测及美学评估

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中华口腔医学杂志 2024年第6期59卷 551-558页

作者：唐晓枫吴庆庆陈曦王媛付钢重庆医科大学附属口腔医院种植科口腔疾病与生物医学重庆市重点实验室重庆市高校市级口腔生物医学工程重点实验室重庆401147

目的探讨改良牙根屏障技术(MSST)即刻种植即刻修复后1年内种植位点唇侧软组织的动态变化,为评估MSST对种植体周软组织的作用提供依据。方法前瞻性纳入2022年1月至2024年1月于重庆医科大学附属口腔医院种植科完成MSST美学区即刻种植即刻... 详细信息

目的探讨改良牙根屏障技术(MSST)即刻种植即刻修复后1年内种植位点唇侧软组织的动态变化,为评估MSST对种植体周软组织的作用提供依据。方法前瞻性纳入2022年1月至2024年1月于重庆医科大学附属口腔医院种植科完成MSST美学区即刻种植即刻修复术后1年的患者,分别于术前和术后3、6、12个月使用口内扫描仪获取患者口内光学模型,导入Geomagic Studio 2013软件进行多时间点虚拟轮廓重叠配准,于多个层面分析种植位点唇侧软组织轮廓变化,精确计算术后各时间点唇侧龈缘顶点冠根向变化量、龈乳头冠根向变化量及唇侧软组织轮廓唇腭向厚度平均变化量,并通过粉色美学评分进行美学效果评价。结果共纳入患者22例(22枚种植体),患者年龄为(40±13)岁(21~75岁),包括9例男性和13例女性,12个月的随访观察期内,所有种植体均无不良事件发生。术后12个月种植位点唇侧龈缘顶点冠根向变化量为0.08(0.07)mm,近中龈乳头冠根向变化量为0.19(0.25)mm,远中龈乳头冠根向变化量为0.19(0.10)mm,唇侧软组织轮廓唇腭向厚度平均变化量为(0.39±0.09)mm,轮廓塌陷主要发生于龈缘根方2 mm内。种植位点唇侧牙槽骨高度变化量为(0.17±0.08)mm,种植体肩台根方1、3、5 mm处水平向唇侧牙槽骨厚度变化量分别为(0.13±0.08)、(0.12±0.10)、0.04(0.17)mm。粉色美学评分为13.00(2.25)分,所有种植位点均获得理想的美学效果。结论利用MSST于美学区行即刻种植即刻修复,12个月随访观察期内,种植位点唇侧软组织轮廓变化微量。

关键词：美学,牙科牙种植即刻种植即刻修复牙根屏障技术种植体周软组织轮廓