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质谱成像常用计算方法及其在肿瘤中的应用

中华肿瘤防治杂志 2024年第12期31卷 778-784页

作者：孙甜甜吕嘉丽张帅张涛王成山东大学公共卫生学院国家健康医疗大数据研究院山东济南250012

目的介绍质谱成像(MSI)统计分析场景中的机器学习算法,并总结近年来其在肿瘤应用中的研究进展,推动MSI技术在肿瘤研究中的应用。方法以“质谱成像、图像分割、分类、肿瘤”为中文关键词,以“mass spectrometry imaging、image segment... 详细信息

目的介绍质谱成像(MSI)统计分析场景中的机器学习算法,并总结近年来其在肿瘤应用中的研究进展,推动MSI技术在肿瘤研究中的应用。方法以“质谱成像、图像分割、分类、肿瘤”为中文关键词,以“mass spectrometry imaging、image segmentation、cancer”为英文关键词,检索中国知网和PubMed数据库2018年1月-2024年4月的相关文献。纳入标准:(1)MSI在肿瘤图像分割中的应用相关文献;(2)MSI在肿瘤亚型分类中的应用相关文献;(3)应用于肿瘤MSI数据的机器学习算法相关文献。排除标准:(1)研究机制模糊文献;(2)会议性、评论等文献;(3)内容相似或重复文献。最终共纳入符合条件文献41篇。结果 MSI是近年来飞速发展的针对各种生物分子进行空间成像的技术,该技术将样品表面分成一系列像素点,对每个像素点进行质谱分析,将得到的质谱信息转化为化合物在样品原位的分布图像。与传统质谱技术相比,MSI纳入了分子空间定位信息,近年来在肿瘤空间异质性研究中应用广泛。目前已有众多图像算法应用于肿瘤MSI研究,尝试通过数据分析及可视化描绘肿瘤微环境的异质性。近年来随着软电离技术和质谱仪器的不断发展,MSI数据结构更加复杂,基于MSI数据进行合理的统计分析是目前的研究重点。对肿瘤MSI数据进行统计分析的步骤主要为降维和聚类,不同机器学习方法在其中的应用实现了肿瘤相关分子机制等研究。结论现有的计算方法实现了肿瘤图像分割、肿瘤亚型的分类模型构建及生物标志物筛选等基础研究,为肿瘤诊断、治疗和预后等临床研究提供了技术支持。

关键词：质谱成像肿瘤降维聚类机器学习综述文献

北京市医务人员付出回报失衡与工作压力的关系研究

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中国全科医学 2024年第7期27卷 843-848页

作者：李昂郭默宁谭鹏路凤王梅北京市卫生健康大数据与政策研究中心 100034

背景医务工作具有挑战性高、任务重和压力大的特点。付出-回报失衡(ERI)模型认为,如果组织环境造成了ERI,会对员工产生负面影响。医务人员调查是2018年全国第六次卫生服务调查的重要组成部分,医务人员的良好工作感受和工作状态是居民服... 详细信息

背景医务工作具有挑战性高、任务重和压力大的特点。付出-回报失衡(ERI)模型认为,如果组织环境造成了ERI,会对员工产生负面影响。医务人员调查是2018年全国第六次卫生服务调查的重要组成部分,医务人员的良好工作感受和工作状态是居民服务利用和健康改善的重要决定因素,提高医务人员的获得感和满意度也是新医改的重要目标。目的探讨北京市医务人员ERI与工作压力的关系,为降低医务人员的工作压力提供参考。方法本研究数据来源于2018年全国第六次卫生服务调查中对北京市4156名医务人员的抽样调查结果。根据医务人员的ERI量表和工作压力量表得分,构建工作压力结构方程预测模型,使用偏最小平方法估计相关参数,分析ERI与工作压力之间的关系。结果参与付出回报比(ERI指数)计算的有效记录为4098条,根据ERI指数计算结果,1333名(32.53%)医务人员处于付出与回报平衡状态,2765名(67.47%)医务人员处于付出与回报失衡状态。北京市医务人员46.00%的工作压力可通过ERI模型进行解释。内在付出、外在付出、工作回报对工作压力均具有直接影响(P研究结果支持ERI是北京市医务人员工作压力重要来源的研究假设。鉴于内在付出对工作压力影响最大,卫生管理部门和医疗机构应针对性地改善相关管理制度,解决ERI问题,降低医务人员的工作压力。

关键词：医务人员工作压力付出-回报失衡结构方程模型偏最小平方法北京市

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山东省主动健康示范区域老年人慢病管理知信行现状及影响机制

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山东大学学报(医学版) 2024年

作者：郭艳童于媛媛陈莹莹付雨张伯韬袁莹孙爽爽赵英淇朱高培薛付忠山东大学齐鲁医院公共卫生学院生物统计学系国家健康医疗大数据研究院

目的探索山东省主动健康示范区域老年人慢病管理知信行水平及其影响机制。方法采用多阶段随机抽样方法,共抽取5 447名65岁以上的老年人进行问卷调查,采用t检验和单因素方差分析比较慢病管理知信行得分情况,并用多元线性回归模型分析... 详细信息

目的探索山东省主动健康示范区域老年人慢病管理知信行水平及其影响机制。方法采用多阶段随机抽样方法,共抽取5 447名65岁以上的老年人进行问卷调查,采用t检验和单因素方差分析比较慢病管理知信行得分情况,并用多元线性回归模型分析其影响因素,以中介分析探讨其影响机制。结果山东省主动健康示范区域老年人慢病管理知识平均得分为7.474±2.828;态度平均得分为8.470±2.470;行为平均得分为4.939±1.794。回归分析表明,性别、年龄、居住方式、自评健康状况是知识的影响因素;年龄和居住方式影响态度,而性别和年龄是行为的影响因素。中介分析显示,慢病管理知识对态度(β=0.670 1,P健康示范区域老年人慢病管理知识和态度水平均较高,但行为转化水平有待进一步提高;慢病管理态度、行为意愿在知识和行为之间起中介作用,且态度还可以通过提升行为意愿来改善行为水平。

关键词：老年人慢病管理知识态度行为意愿行为

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机器学习在因果推断中的应用

中国卫生统计 2024年第2期41卷 310-315页

作者：王星吴亚飞方亚厦门大学公共卫生学院 361102 卫生技术评估福建省高校重点实验室厦门大学健康医疗大数据国家研究院

机器学习算法是挖掘数据间隐藏关系的重要手段,因果推断则是证实关联关系是否存在因果关系的重要技术。随着大数据时代的到来,两者的结合越来越密切。本文主要对近年有关机器学习与因果推断的研究进行梳理,分别从机器学习与因果推断概... 详细信息

机器学习算法是挖掘数据间隐藏关系的重要手段,因果推断则是证实关联关系是否存在因果关系的重要技术。随着大数据时代的到来,两者的结合越来越密切。本文主要对近年有关机器学习与因果推断的研究进行梳理,分别从机器学习与因果推断概念、两者关系以及机器学习在因果推断中的应用等方面展开论述,并对当前研究面临的困难以及发展方向提出展望。

关键词：机器学习因果推断因果模型

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基于异构系统的多级并行稀疏张量向量乘算法

计算机学报 2024年第2期47卷 441-455页

作者：陈玥丹肖国庆阳王东金纪勇龙军李肯立中南大学大数据研究院湖南大学深圳研究院湖南大学信息科学与工程学院国家超级计算长沙中心之江实验室基础理论研究院—应用数学与机器智能研究中心

张量在许多实际应用中被用来表示大规模、多源、高维、多模态的数据.稀疏张量分解作为挖掘数据中隐藏信息的有效方法之一，已被广泛应用于机器学习、文本分析、生物医疗等研究领域中.稀疏张量向量乘(Sparse Tensor-VectorMultiplication... 详细信息

张量在许多实际应用中被用来表示大规模、多源、高维、多模态的数据.稀疏张量分解作为挖掘数据中隐藏信息的有效方法之一，已被广泛应用于机器学习、文本分析、生物医疗等研究领域中.稀疏张量向量乘(Sparse Tensor-VectorMultiplication,SpTV)是张量分解中最基础、耗时最多的运算之一.为加速大数据和人工智能相关应用的运行效率，本文提出了基于CPU-GPU异构结构的多级并行SpTV加速算法.首先，为了将SpTV运算映射到混合、多级并行的分布式CPU-GPU异构多/众核构架，本文设计了一种多维并行SpTV划分方法，采用面向节点级并行的N-1维张量划分和面向GPU线程级并行的矩阵划分，充分利用计算节点间和节点内的多级并行计算能力.其次，设计了一种基于稀疏张量纤维的压缩存储格式，压缩稀疏张量的内存占用，优化SpTV运算的计算和访存模式.最后，提出了基于多流并行的异构高效SpTV算法，进一步设计了稀疏张量的细粒度划分方法、多流并行运行机制和基于张量块排序的多流并行优化技术，实现了SpTV运算中通信开销和计算开销的相互重叠与隐藏.实验结果表明，与相关工作aeSpTV相比，所提出的SpTV算法在所有测试数据集上最高能够获得3.28倍的加速比.

关键词： CPU-GPU 异构并行计算多级并行稀疏张量张量运算

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基于智能计算噬菌体的细菌宿主范围预测

微生物学报 2024年第2期64卷 344-363页

作者：王博宇杨孜孜 SUN Fengzhu 王颖厦门大学自动化系福建厦门361000 厦门大学国家健康医疗大数据厦门研究院福建厦门361000 美国南加州大学量化与计算生物系加利福尼亚州洛杉矶CA900894 厦门市大数据智能分析与决策重点实验室福建厦门361000

针对噬菌体的细菌宿主范围预测对于深入理解噬菌体及将其作为抗生素替代用于生物疗法具有重要意义。传统生物实验方法确定噬菌体的细菌宿主范围受到极有限的噬菌体可培养性和严苛的培养条件限制,而高通量测序技术所提供的海量基因组或... 详细信息

针对噬菌体的细菌宿主范围预测对于深入理解噬菌体及将其作为抗生素替代用于生物疗法具有重要意义。传统生物实验方法确定噬菌体的细菌宿主范围受到极有限的噬菌体可培养性和严苛的培养条件限制,而高通量测序技术所提供的海量基因组或宏基因组序列提供了噬菌体及细菌重要的序列信息,因此智能计算为预测噬菌体的细菌宿主范围提供了可行方法。本文从智能计算的角度对噬菌体的细菌宿主范围预测研究进行系统梳理,从噬菌体感染细菌的过程入手,描述配对预测模型所依赖的特征及其生物合理性,归纳宿主范围预测的智能模型、建模原理及预测策略,总结建模训练和评估所依赖的参考数据集与真实数据及评价指标。本文特别注意挖掘和分析各信息手段、模型、方法其背后的生物合理性及其依赖的生物机理。本综述期望推动基于智能算法的噬菌体的细菌宿主范围预测研究发展,并探索将生物先验结合人工智能实现噬菌体侵袭细菌宿主的本质机理推断,同时也为基于噬菌体的临床应用提供参考与借鉴。

关键词：微生物组噬菌体-宿主相互作用预测模型智能算法机器学习神经网络

我国共同富裕评价指标体系及测度——基于省级行政区与区域层面的探讨

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统计研究 2024年第3期41卷 3-17页

作者：徐振宇周智翔孔新兵林金官南京审计大学统计与数据科学学院南京审计大学江苏省政府统计与大数据研究院

扎实推动共同富裕的重要基础是科学构建评价指标体系,并准确测度共同富裕水平。本文强调整体思维、多维思维、长线思维和底线思维,系统梳理共同富裕的理论内涵与统计含义,构建由富裕性、共享性与托底性三个一级指标组成的共同富裕评价... 详细信息

扎实推动共同富裕的重要基础是科学构建评价指标体系,并准确测度共同富裕水平。本文强调整体思维、多维思维、长线思维和底线思维,系统梳理共同富裕的理论内涵与统计含义,构建由富裕性、共享性与托底性三个一级指标组成的共同富裕评价指标体系,并采用政府统计部门宏观数据与中国家庭追踪调查(CFPS)的大样本微观调查数据,在省级与区域层面测度2010—2018年共同富裕的实现程度。研究发现,从省级层面看,共同富裕指数持续向好,省级行政区之间的共同富裕指数呈收敛趋势;从一级指标看,富裕性指数与托底性指数稳步提升,但共享性指数提升乏力;省际富裕性指数与共享性指数呈比较明显的倒U型关系。从区域层面看,东部、中部、西部、东北地区之间在共同富裕指数上呈现明显的收敛趋势;南方与北方地区之间在共同富裕指数上的差距则呈加速扩大态势,但北方地区共享性维度的指数却一直高于南方地区。本文丰富了构建共同富裕评价指标体系的理论与方法,并将共同富裕的测度细化到省级与区域层面,为刻画共同富裕指数的省际差异、区域差异与时序变动,找准共同富裕的着力点并优化相关政策提供重要借鉴。

关键词：共同富裕评价指标体系托底性区域差异时序变动

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生物信息材料学初探

现代盐化工 2024年第1期51卷 20-25页

作者：董福田南京师范大学国家健康医疗大数据研究院江苏南京210046

生物信息材料学是融合医学、信息学、材料学等多个学科的一门交叉学科,内容涵盖建立动态平衡的结构系统模型、生命结构系统的演化和生物信息材料的研制及其利用3个部分。首先,通过数学推理的方法论述了符合“阴阳五行模型”结构系统所... 详细信息

生物信息材料学是融合医学、信息学、材料学等多个学科的一门交叉学科,内容涵盖建立动态平衡的结构系统模型、生命结构系统的演化和生物信息材料的研制及其利用3个部分。首先,通过数学推理的方法论述了符合“阴阳五行模型”结构系统所具有的动态平衡的特性;其次,论证了生命结构系统是从具体结构主导的演化发展到抽象结构主导的演化过程中诞生,进而阐述了疾病与健康的统一理论,提出“以邪扶正”和“以正扶正”两种治疗疾病、维护健康的方法;最后,提出让生物通过识别设计加工而成的材料中的结构信息,通过调节基因表达的创新材料设计目标的理论和方法,建立生物信息材料学。基于此,运用生物信息材料学中维护生命健康的理论和方法所研制出的功能性材料,可应用于治疗疾病的药物、预防保健的功能食品,并拓展应用到有益生命健康的化妆品、日用品等领域。

关键词：动态平衡动态平衡的结构系统模型自适应自组织生物信息材料学以邪扶正以正扶正

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智慧化营养健康食堂的发展与实践

中国食物与营养 2024年第2期30卷 8-13,88页

作者：余志英邵晓芳谢飒飒朱丽燕杨敏浙江大学公共卫生学院杭州310000 浙江大学健康医疗大数据国家研究院AI与营养大数据研究中心杭州310000

目的:介绍营养健康理论和人工智能、物联网等信息技术在现代食堂中的应用,为食堂场景下的健康促进模式提供进一步发展思路。方法:通过文献检索和实地调研,对营养健康食堂和智慧食堂的国内外发展现状进行综述,结合国内典型智慧化营养健... 详细信息

目的:介绍营养健康理论和人工智能、物联网等信息技术在现代食堂中的应用,为食堂场景下的健康促进模式提供进一步发展思路。方法:通过文献检索和实地调研,对营养健康食堂和智慧食堂的国内外发展现状进行综述,结合国内典型智慧化营养健康食堂实践案例进行深入分析。结果:智慧化营养健康食堂可提高食堂管理水平,实现数字化膳食记录,促进个性化健康管理。结论:提出智慧化营养健康食堂发展的建议,包括组织单位支持与保障、营养人才队伍建设、菜肴开发和标准化菜肴库建设、菜肴营养评价体系建设、食堂特色的健康管理和健康宣教、数据有效利用和创新研究。

关键词：营养健康食堂智慧食堂健康支持性环境健康促进

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