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超敏单分子免疫检测技术在临床生物标志物检测中的应用

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中华预防医学杂志 2024年第8期58卷 1154-1160页

作者：姜文灿张国军首都医科大学附属北京天坛医院实验诊断中心国家药品监督管理局体外诊断试剂质量控制重点实验室北京市免疫试剂临床工程技术研究中心北京100070

单分子免疫检测技术是一种可在纳米尺度上对单个生物分子进行分辨与检测的超灵敏免疫分析方法。本文重点介绍单分子免疫检测技术的多种代表方法和临床应用,并讨论单分子免疫检测技术目前存在的问题和发展方向。随着技术层面与商业化层... 详细信息

单分子免疫检测技术是一种可在纳米尺度上对单个生物分子进行分辨与检测的超灵敏免疫分析方法。本文重点介绍单分子免疫检测技术的多种代表方法和临床应用,并讨论单分子免疫检测技术目前存在的问题和发展方向。随着技术层面与商业化层面的多重优化,单分子免疫检测技术在实时检测、疾病诊疗和医学研究等领域显现出独特的应用优势,将推动个体化检测的精准医学理念走向临床实践。

关键词：单分子免疫检测超灵敏检测神经科学生物标志物临床应用

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神威超级计算机运行时故障定位方法

计算机研究与发展 2024年第1期61卷 86-97页

作者：高剑刚郑岩于康彭达佳李宏亮刘勇何王全陈德训王飞国家并行计算机工程技术研究中心北京100190 江南计算技术研究所江苏无锡214083

随着高性能计算机的性能不断提升、系统规模不断提高,系统和应用的错误率也不可避免地持续增多.快速发现和定位系统及应用级的错误、为用户提供高质量服务,成为了超级计算机系统设计开发过程中急需考虑的问题.超级计算机系统中硬件故障... 详细信息

随着高性能计算机的性能不断提升、系统规模不断提高,系统和应用的错误率也不可避免地持续增多.快速发现和定位系统及应用级的错误、为用户提供高质量服务,成为了超级计算机系统设计开发过程中急需考虑的问题.超级计算机系统中硬件故障与异常、软件程序的错误等都会导致用户大规模并行应用的错误、挂死与退出.如何快速准确定位错误现场,让管理员或用户以此为基础查看异常发生的故障进行高精度、高效率的诊断,是维护高性能计算系统可靠性的重要基础.高性能计算机传统的故障定位主要通过硬件异常跟踪、系统日志分析和程序主动探测等方法,缺乏对无日志信息、无明显故障现象的程序挂死问题的定位手段,并且技术的扩展性也面临挑战.针对“新一代神威超级计算机”体系结构和SW26010-Pro众核处理器特点,提出一种运行时故障定位方法,包括基于消息传递的故障关联分析、基于全局聚合信息的在线综合分析诊断、面向申威众核处理器的异常线程过滤方法等关键技术,阐述了如何有效检测、收集、处理大量系统资源和并行进程的异常信息问题,为应对未来超大规模高性能计算中故障高效定位难题提供有效支撑.

关键词： E级计算机可靠性错误定位运行时众核处理器

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参数化S谱幅值调制及轴承故障诊断应用

西安交通大学学报 2024年第3期58卷 117-128页

作者：姜祖华张坤杨欢胥永刚北京工业大学材料与制造学部北京100124 北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心北京100124

针对传统谱幅值调制方法易受噪声影响的问题,利用参数化S变换得到信号在时频域中的幅值,提出了一种参数化S谱幅值调制方法。该方法首先使用参数化S变换将信号转换到时频域并得到幅值和相位,然后将不同权重赋予时频域中的幅值以改变不同... 详细信息

针对传统谱幅值调制方法易受噪声影响的问题,利用参数化S变换得到信号在时频域中的幅值,提出了一种参数化S谱幅值调制方法。该方法首先使用参数化S变换将信号转换到时频域并得到幅值和相位,然后将不同权重赋予时频域中的幅值以改变不同能量频率成分在信号中的占比,最后将调制后的幅值与原相位结合,使用参数化S逆变换重构一系列修正信号并计算其平方包络谱以提取故障特征。仿真和实验结果表明,该方法获得的幅值信息相比传统谱幅值调制方法更加准确和全面,对强噪声环境更具鲁棒性,能够有效实现滚动轴承的外圈、内圈和复合故障诊断。将所提方法与传统谱幅值调制方法和快速谱峭度方法进行对比,证明了参数化S谱幅值调制既能检测强噪声环境下的轴承故障信息,又能同时提取多种故障分量,在滚动轴承的故障特征提取中更具优越性。

关键词：滚动轴承故障诊断谱幅值调制参数化S谱幅值调制

脑脊液寡克隆区带和IgG鞘内合成指标及生化标志物联合应用在多发性硬化鉴别诊断中的价值

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中华预防医学杂志 2024年第8期58卷 1171-1176页

作者：陈柯霖蒋俊超姜文灿王利娟李斯文刘紫薇谷愉愉张国军首都医科大学附属北京天坛医院实验诊断中心、北京市免疫试剂临床工程技术研究中心、国家药品监督管理局体外诊断试剂质量控制重点实验室北京100070 中日友好医院呼吸与危重症医学科北京100020

目的利用寡克隆区带(OCB)联合脑脊液IgG鞘内合成指标和生化标志物建立鉴别多发性硬化(MS)与其他症状相似的神经系统疾病的诊断模型并进行验证。方法选取2014年1月至2022年12月在首都医科大学附属北京天坛医院神经内科收治住院的MS患者... 详细信息

目的利用寡克隆区带(OCB)联合脑脊液IgG鞘内合成指标和生化标志物建立鉴别多发性硬化(MS)与其他症状相似的神经系统疾病的诊断模型并进行验证。方法选取2014年1月至2022年12月在首都医科大学附属北京天坛医院神经内科收治住院的MS患者为病例组,其他症状相似的神经系统疾病患者为对照组。采用病例对照研究设计,分析所有研究对象的年龄、性别、脑脊液OCB和IgG鞘内合成指标及生化指标。通过多因素logistic回归分析构建鉴别诊断模型,利用受试者工作特征曲线(ROC)分析鉴别诊断模型对MS与其他症状相似的神经系统疾病的鉴别诊断效能。结果本研究病例组纳入167例,对照组纳入335例,其中病例组128例和对照组265例用于构建模型,病例组39例和对照组70例用于模型验证。多因素logistic回归模型构建的鉴别诊断模型为Y=0.871×OCB-0.051×脑脊液蛋白-0.231×脑脊液氯化物+1.183×性别-0.036×乳酸脱氢酶+35.770,该模型ROC曲线下面积为0.916,灵敏度和特异度分别为87.3%和87.6%,且Delong检验结果显示,该模型诊断效力与OCB,IgG鞘内合成指标,OCB联合IgG鞘内合成指标差异有统计学意义(P诊断一致率为84.6%,对照组实际诊断一致率为90.0%。结论联合OCB、IgG鞘内合成指标和生化标志物建立MS与其他临床症状相似的神经系统疾病的鉴别诊断模型具有较好的鉴别诊断价值。

关键词：多发性硬化寡克隆区带鉴别诊断病例对照研究

脑脊液联合血常规检测在多发性脑胶质瘤与原发性中枢神经系统淋巴瘤鉴别诊断中的临床价值

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实用医学杂志 2024年第13期40卷 1864-1868,1873页

作者：姜华张丽敏王丹韩平孙越红李玉文张晨曦姜文灿李虓赵晖首都医科大学附属北京天坛医院北京市免疫试剂临床工程技术研究中心国家药监局体外诊断试剂质量控制重点实验室北京100070

目的探讨脑脊液(CSF)和血常规多项指标联合检测对多发性脑胶质瘤(MCG)与原发性中枢神经系统淋巴瘤(PCNSL)鉴别诊断的临床价值。方法回顾性分析首都医科大学附属天坛医院2017年11月至2023年3月收治的62例MCG患者和56例PCNSL患者临床资料... 详细信息

目的探讨脑脊液(CSF)和血常规多项指标联合检测对多发性脑胶质瘤(MCG)与原发性中枢神经系统淋巴瘤(PCNSL)鉴别诊断的临床价值。方法回顾性分析首都医科大学附属天坛医院2017年11月至2023年3月收治的62例MCG患者和56例PCNSL患者临床资料、CSF及血常规检测指标,并分析有意义指标单独及联合应用鉴别诊断MCG与PCNSL的临床价值。结果MCG组CSF细胞总数、CSF白细胞数、CSF蛋白(CSF:pro)、乳酸、血常规中性粒细胞计数、中性粒细胞%水平显著高于PCNSL组(P诊断MCG和PCNSL的AUC为:0.900、0.899、0.797、0.867、0.828、0.772;灵敏度为:72.4%、77.6%、63.8%、67.2%、72.4%、82.8%;特异度为:97.1%、100.0%、88.2%、91.2%、88.2%、64.7%。此外,CSF细胞总数、CSF白细胞、CSF:pro、血常规中性粒细胞计数和中性粒细胞%指标联合检测鉴别诊断MCG和PCNSL的AUC为0.919,敏感度和特异度为77.6%和100.0%。结论脑脊液学指标CSF细胞总数、CSF白细胞、CSF:pro及血常规指标中性粒细胞计数和中性粒细胞%联合检测鉴别诊断MCG和PCNSL具有较高的临床应用价值。

关键词：多发性脑胶质瘤原发性中枢神经系统淋巴瘤脑脊液血常规鉴别诊断

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健康体检人群骨代谢指标的检测分析

健康体检与管理 2024年第3期5卷 238-243页

作者：姚海娟柴秀华朱玉鹏张蔚韡魏红康熙雄北京市体检中心北京100068 北京体外诊断工程技术研究中心北京100095 天坛医院检验科科北京100070

目的:本文旨在分析探讨北京地区13~92岁不同年龄段健康体检者骨代谢4项指标的分布情况及健康管理建议。方法:选择2022年1月至2023年12月健康受检者2929例作为研究对象,检测25羟基维生素D[25(OH)D]、骨钙素N端中分子片段(N-MID)、总Ⅰ型... 详细信息

目的:本文旨在分析探讨北京地区13~92岁不同年龄段健康体检者骨代谢4项指标的分布情况及健康管理建议。方法:选择2022年1月至2023年12月健康受检者2929例作为研究对象,检测25羟基维生素D[25(OH)D]、骨钙素N端中分子片段(N-MID)、总Ⅰ型胶原蛋白氨基端延长肽(P1NP)、β-胶原特殊系列(β-CTX)4项骨代谢指标。按照年龄分为≤19岁、20~29岁、30~39岁、40~49岁、50~59岁、60~69岁、≥70岁,对比不同年龄段、不同性别骨代谢4项指标水平,且分别对比男性及女性不同年龄段骨代谢水平。结果:不同年龄段25(OH)D、N-MID、P1NP、β-CTX骨代谢4项指标对比差异具有统计学意义(F=51.463、299.392、441.541、162.583,P0.05),其中,男性的25(OH)D高于女性(P<0.05)。男性体检者中,不同年龄段25(OH)D、N-MID、P1NP、β-CTX骨代谢4项指标对比差异具有统计学意义(F=29.433、304.862、409.65、195.333,P<0.05)。女性体检者中,不同年龄段25(OH)D、N-MID、P1NP、β-CTX骨代谢4项指标对比差异具有统计学意义(F=23.382、102.413、169.254、70.833,P<0.05)。结论:骨代谢指标与年龄相关性强,检测骨代谢水平可以为体检人群健康管理提供针对性的个体化建议。

关键词：健康受检者不同年龄段骨代谢

基于SFLA优化变分模态提取的滚动轴承故障诊断

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振动与冲击 2024年第10期43卷 132-139,173页

作者：张怀彬陈志刚杨远鹏王衍学北京建筑大学机电与车辆工程学院北京100044 北京市建筑安全监测工程技术研究中心北京100044

为解决变分模态提取(variational mode extraction, VME)在分解轴承故障信号过程中近似中心频率和惩罚因子的选择过于依赖专家经验的问题,提出混合蛙跳算法(shuffled frog leaping algorithm, SFLA)与VME相结合的滚动轴承故障诊断方法... 详细信息

为解决变分模态提取(variational mode extraction, VME)在分解轴承故障信号过程中近似中心频率和惩罚因子的选择过于依赖专家经验的问题,提出混合蛙跳算法(shuffled frog leaping algorithm, SFLA)与VME相结合的滚动轴承故障诊断方法。首先,为解决单一指标作为目标函数提取特征时信息不全面的问题,结合信息熵(information entropy, IE)、包络谱峭度和相关系数建立新的参数优化指标—KIC;然后,将KIC的极小值作为SFLA的目标函数自适应地选取VME期望模态的中心频率和惩罚因子;最后,通过包络解调分析期望模态进行故障诊断。仿真信号与轴承试验台相关数据集的分析结果表明,所提出的SFLA-VME方法能够准确地提取出期望模态并诊断轴承故障。

关键词：滚动轴承变分模态提取混合蛙跳算法包络谱峭度信息熵

病原核酸CRISPR-Cas可视化检测方法进展

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生物工程学报 2024年

作者：胡祐陈中甫张师音葛胜祥厦门大学公共卫生学院厦门大学国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心

可视化检测是通过肉眼判读检测结果，不依赖复杂的光学检测系统的一种检测方法，大多基于可见光、气压变化和迁移距离等肉眼可直接观察的信号快速获取结果，被广泛应用于体外诊断行业。成簇规律间隔短回文重复序列及相关蛋白(clustered ... 详细信息

可视化检测是通过肉眼判读检测结果，不依赖复杂的光学检测系统的一种检测方法，大多基于可见光、气压变化和迁移距离等肉眼可直接观察的信号快速获取结果，被广泛应用于体外诊断行业。成簇规律间隔短回文重复序列及相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated protein， CRISPR-Cas)系统以其反应条件温和，无需热循环等控制，且具备较强的信号放大能力，在发展即时检测(point of care testing， POCT)技术中具有非常大的潜力。近年来，可视化检测与CRISPR-Cas系统的联用，极大地降低核酸检测对实验室基础设施、精密仪器及专业人员的依赖程度，推动了核酸POCT技术和方法的发展。文中简要概括了CRISPR-Cas系统核酸可视化检测技术的信号输出方式及特点，并对该可视化检测技术应用中存在的问题进行了讨论，最后对其未来的临床转化进行了展望。

关键词： CRISPR-Cas 可视化检测核酸检测即时检测

基于改进型U-Net的变色油墨血浆判别模型

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南京医科大学学报（自然科学版） 2024年第9期44卷 1179-1189页

作者：张瀚文曹维娟罗刚银江浩邱香许杰史蓉蓉郑然中国科学院苏州生物医学工程技术研究所先进体外诊断技术工程实验室江苏苏州215163 苏州市中心血站江苏苏州215006

目的:为了解决因主观判别尺度不一和计算响应过长,在血浆制备过程中易出现疑似溶血血浆误判输出和疑似非溶血血浆医学报废的现象,给患者的生命安全带来极大隐患或产生浪费的问题。方法:研制一种基于深度学习和变色油墨理念的限界法。利... 详细信息

目的:为了解决因主观判别尺度不一和计算响应过长,在血浆制备过程中易出现疑似溶血血浆误判输出和疑似非溶血血浆医学报废的现象,给患者的生命安全带来极大隐患或产生浪费的问题。方法:研制一种基于深度学习和变色油墨理念的限界法。利用改进型U-Net网络进行图像分割,引入改进型注意力机制、批量归一化和填充模块来解决空间映射关系中存在的估计均值偏移、计算效率低和感受野视场不足的问题,并利用自采样本数据集对该模型进行验证对比。结果:采用变色油墨限界法进行分类判别,在确保血浆样本识别精度为前提的同时,提升了血浆判别的计算效率、降低了判别时间,实验结果评价准确率为99.52%。结论:本研究模型的血浆判别精度优于其他判别模型,有望应用于临床。

关键词：血浆疑似溶血与疑似非溶血 U-Net 变色油墨机器学习