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基于多源域对抗迁移学习的可穿戴情绪识别技术

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计算机学报 2024年第2期47卷 266-286页

作者：邹永攀王丹阳王丹郑灿林宋奇峰朱毓正范长河伍楷舜深圳大学计算机与软件学院物联网研究中心广东深圳518060 广东省第二人民医院心理精神科广州510317 香港科技大学(广州)信息枢纽广州511453

情绪影响身心健康及认知功能等,因而在人们的生活中扮演着重要角色.自动情绪识别有助于预警心理疾病和探索行为机制,具有巨大的研究与应用价值.在过去十余年中,研究者们提出了各种情绪识别方法,但均存在不同方面的不足:基于脑电图(Elect... 详细信息

情绪影响身心健康及认知功能等,因而在人们的生活中扮演着重要角色.自动情绪识别有助于预警心理疾病和探索行为机制,具有巨大的研究与应用价值.在过去十余年中,研究者们提出了各种情绪识别方法,但均存在不同方面的不足:基于脑电图(Electroencephalography,EEG)信号的方法需采用专业、昂贵且不易操作的脑电仪;基于视觉和语音的方法存在隐私泄露的风险;基于手机使用模式分析的方法其可靠性和准确性有待提高等.本文利用生理信号如呼吸音、心跳音及脉搏等与情绪的潜在关联性,创新性地提出基于低成本、普适易用可穿戴硬件的情绪识别技术,借助多模态数据融合对不同类型数据进行有效利用,既减少了数据冗余又有效提升了系统性能.此外,在保证良好识别准确率的前提下,为提升情绪识别模型对不同用户的泛化性、最大化降低新用户的使用成本,本文提出了基于多源域对抗思想的情绪识别模型,借助少量来自新用户的无标签数据实现模型的无监督迁移,再辅之以极少量有标签数据微调分类器参数可进一步提升情绪识别准确率.为验证所提情绪识别方法的有效性,本文设计并实现了一套融合麦克风与光电容积脉搏波(Photoplethysmography,PPG)传感器以测量人体心跳音、呼吸音及脉搏等生理指征的可穿戴系统.基于此系统,本文在不同设置下开展了大量实验并对不同影响因素进行了评估.实验结果表明:对于四类基本情绪,本文所提方法单被试识别准确率可达95.0%,跨被试识别准确率为62.5%,比基准方法提升了5.3%.结合有监督小样本参数微调,识别准确率可进一步提高至81.1%,比基准方法提高了12.4%.上述结果验证了本文所提方法的可行性,为泛在情绪识别研究做出了崭新的探索.

关键词：可穿戴设备情绪识别多模态数据迁移学习域迁移生成对抗学习

基于机器学习的糖尿病酮症酸中毒患者个性化血糖管理研究

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中华危重病急救医学 2024年第6期36卷 635-642页

作者：王瑞瑞吴利娟李惠先李欣广东省心血管病研究所广东省人民医院(广东省医学科学院)急诊科广州510080 广东省人民医院(广东省医学科学院)急诊科、急诊医学研究所广州510080 广东省人民医院(广东省医学科学院)医学大数据中心广州510080

目的基于美国重症监护医学信息数据库Ⅳ(MIMIC-Ⅳ),利用机器学习技术探究糖尿病酮症酸中毒(DKA)患者的最佳降血糖方案,以提升患者的个性化治疗效果。方法基于MIMIC-Ⅳ数据库,分析2008至2019年贝斯以色列女执事医疗中心重症监护病房(ICU)... 详细信息

目的基于美国重症监护医学信息数据库Ⅳ(MIMIC-Ⅳ),利用机器学习技术探究糖尿病酮症酸中毒(DKA)患者的最佳降血糖方案,以提升患者的个性化治疗效果。方法基于MIMIC-Ⅳ数据库,分析2008至2019年贝斯以色列女执事医疗中心重症监护病房(ICU)2096例DKA患者的病例资料。构建机器学习模型,绘制受试者工作特征曲线(ROC曲线)和精确率-召回率曲线(PR曲线)评估模型对4种常见不良结局〔低血糖、低钾血症、格拉斯哥昏迷评分(GCS)下降和长期住院〕的预测效能;分析不良结局发生风险随血糖下降速度的变化趋势;采用单因素和多因素Logistic回归分析相关因素与低钾血症风险之间的关系;利用个性化风险解释方法和预测技术,对患者的最佳血糖控制范围进行个体化分析。结果所构建的机器学习模型在预测DKA患者不良结局方面展现出优异性能,其预测低血糖、低钾血症、GCS评分下降和长期住院的ROC曲线下面积(AUROC)及95%可信区间(95%CI)分别为0.826(0.803~0.849)、0.850(0.828~0.870)、0.925(0.903~0.946)、0.901(0.883~0.920)。患者血糖下降速度与4种不良结局风险的关系分析显示,最大血糖下降速度>6.26 mmol·L^(-1)·h^(-1)时,低血糖风险显著升高(P2.72 mmol·L^(-1)·h^(-1)时,低钾血症风险显著升高(P5.53 mmol·L^(-1)·h^(-1)时,GCS评分下降风险显著降低(P8.03 mmol·L^(-1)·h^(-1)时,长期住院风险显著降低(Pmin{x_(1),x_(2)},需综合考虑患者各种不良结局风险的个体差异,进行动态调整治疗策略。结论机器学习模型在预测DKA患者不良结局方面表现良好,有助于个性化降血糖管理,具有重要的临床应用前景。

关键词：糖尿病酮症酸中毒血糖下降速度机器学习可解释性模型个性化管理

中医药领域卫生经济学研究中欧洲五维健康量表的应用现状分析

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中药新药与临床药理 2024年第3期35卷 438-444页

作者：周莉刘冰清温泽淮广州中医药大学第二附属医院(广东省中医院) 广东广州510120 广州中医药大学第二临床医学院广东广州510405 广州中医药大学科创中心广东广州510405

目的了解目前欧洲五维健康量表(EQ-5D)在中医药领域卫生经济学研究方面的应用状况和存在问题。方法系统检索PubMed、Embase、中国知网(CNKI)、中国生物医学文献数据库(CBM)和万方数据库,纳入包含EQ-5D分析内容的“中药”“推拿”“针... 详细信息

目的了解目前欧洲五维健康量表(EQ-5D)在中医药领域卫生经济学研究方面的应用状况和存在问题。方法系统检索PubMed、Embase、中国知网(CNKI)、中国生物医学文献数据库(CBM)和万方数据库,纳入包含EQ-5D分析内容的“中药”“推拿”“针刺”等中医药领域的临床研究文献。采用事先制订的Excel电子表格进行数据提取,提取信息包括:题目、发表年份、作者、单位、国家、利益冲突(有无声明或者有无企业参与)、研究类型、研究对象、干预措施、结局指标、研究角度及测量方法等信息。采用卫生经济学研究质量评价量表(Quality of health economic studies,QHES)对纳入文献进行方法学质量评价。采用SPSS 18.0软件对提取的数据进行描述性分析。结果共纳入52篇文献,研究设计以随机对照试验为主。EQ-5D-5L的应用少于EQ-5D-3L,大部分文献共同使用了效用值和质量调整生命年(Quality-adjusted life years,QALYs)进行成本-效用分析(Cost-utility analysis,CUA)。肌肉骨骼系统疾病研究使用EQ-5D较多,中成药和针刺是最常研究的干预手段;中成药在大部分系统疾病中均有应用,但主要应用在肌肉骨骼系统疾病,与推拿应用的比例相当。针刺是肌肉骨骼系统疾病中应用最为广泛的干预措施,其次是对疼痛类疾病的应用。根据QHES评价标准,可获取全文的37篇文献的平均得分为73.49分,其中有20篇文献属于高质量研究,14篇为一般质量,3篇为低质量。研究质量总体尚可,但存在研究时限选择、研究结果解释、利益冲突、研究角度、效用值及QALYs的评价存在不合理或未报告等问题。所有企业参与的研究均未进行利益冲突声明。结论中医药领域卫生经济学评价中对EQ-5D的应用偏少,文献质量仍有待提高,该领域研究应用EQ-5D仍有较大的空间。

关键词：欧洲五维健康量表卫生经济学中医药卫生经济学研究质量评价量表

基于UPLC-Q-TOF-MS/MS和UPLC的六君子汤化学成分定性与定量分析

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中国实验方剂学杂志 2024年第6期30卷 169-178页

作者：姜奇瑶刘臣臣陈惠玲黄志峰赵威梁颖潘华峰卓越广州中医药大学科技创新中心广州510405 广州中医药大学第一附属医院广州510405 广东工商职业技术大学广东肇庆526100

目的:建立六君子汤化学成分的定性与定量分析方法,明确六君子汤的物质基础。方法:采用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间串联质谱法(UPLC-Q-TOF-MS/MS)对六君子汤中的化学成分进行定性分析,利用MassBank、PubChem、ChemSpider、中药系统... 详细信息

目的:建立六君子汤化学成分的定性与定量分析方法,明确六君子汤的物质基础。方法:采用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间串联质谱法(UPLC-Q-TOF-MS/MS)对六君子汤中的化学成分进行定性分析,利用MassBank、PubChem、ChemSpider、中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)等数据库并结合相关文献对所得化合物进行鉴定。采用UPLC建立六君子汤中甘草苷、橙皮苷、党参炔苷、甘草素、甘草酸、川陈皮素、桔皮素、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅰ的定量分析方法并进行分析。结果:结合相关文献、数据库检索和质谱信息,从六君子汤中共鉴定出79个化合物,包括黄酮类31个,萜类15个,含氮化合物14个,苯丙素类6个,有机酸类6个和其他类化合物7个。建立的定量分析方法中9种代表性成分在各自线性范围内线性关系良好,精密度、稳定性、重复性及加样回收率均符合要求,定量结果显示,甘草苷、橙皮苷、党参炔苷、甘草素、甘草酸、川陈皮素、桔皮素、白术内酯Ⅱ、白术内酯Ⅰ在六君子汤中的质量分数分别为0.3765、2.6021、0.0826、0.1281、1.7786、0.0157、0.0067、0.0304、0.0032 mg·g^(-1)。结论:建立的方法可以快速、灵敏、准确地对六君子汤中的化学成分进行分析,明确了六君子汤的物质基础以黄酮类、萜类及含氮化合物为主,并可对其中的9种成分进行定量,可为该方的质量控制、作用机制及临床应用研究奠定基础。

关键词：六君子汤冻干粉超高效液相色谱-四级杆-飞行时间串联质谱法(UPLC-Q-TOF-MS/MS) 化学成分定量分析定性分析黄酮类

基于网络药理学探讨郁金散治疗猪肠道炎症的作用机制

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中国兽医杂志 2024年第6期60卷 124-133页

作者：陈汉明李桦黎增权广州医科大学附属第二医院实验动物中心广东广州510260

为了利用网络药理学探讨郁金散治疗猪肠道炎症的作用靶点,并对靶点涉及的生物学过程和作用通路进行阐述,本试验借助中药系统药理学数据库(TCMSP)分别筛选郁金散的活性成分和靶点,利用美国国家生物技术信息中心(NCBI)、在线人类孟德尔遗... 详细信息

为了利用网络药理学探讨郁金散治疗猪肠道炎症的作用靶点,并对靶点涉及的生物学过程和作用通路进行阐述,本试验借助中药系统药理学数据库(TCMSP)分别筛选郁金散的活性成分和靶点,利用美国国家生物技术信息中心(NCBI)、在线人类孟德尔遗传(OMIM)和GeneCards数据库检索肠道炎症靶点,通过Uniprot数据库对靶点进行校正。利用Cytoscape 3.9.1软件和String网站分别构建共有靶点网络和核心靶点相互作用网络,利用用于注释、可视化和集成发现的数据库(DAVID)对靶点涉及的生物学过程和信号通路进行分析。结果显示:经选择物种“Sus scrofa”校正后,郁金散的活性成分有66个,靶点81个,猪肠道炎症靶点198个,郁金散治疗猪肠道炎症的预测靶点有38个,其中核心靶点25个,包括肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)等。基因本体论(GO)功能富集分析得到生物学过程(BP)条目91个,细胞组成(CC)条目3个,分子功能(MF)条目10个,其中生物学过程主要涉及免疫反应、RNA聚合酶II启动子的转录正调控和细胞对脂多糖的反应等;细胞组成主要涉及胞外区、细胞外间隙和白细胞介素-6受体复合体;分子功能主要涉及细胞因子活性、生长因子活性和白细胞介素-2受体结合等。京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析得到83条通路,相关性较强的通路依次是癌症通路、南美锥虫病和细胞因子-细胞因子受体相互作用等。结果表明,郁金散通过调控TNF、IL-6和IL-10等靶点,参与癌症通路、南美锥虫病和细胞因子-细胞因子受体相互作用等通路,对猪肠道炎症发挥治疗作用。

关键词：郁金散猪肠道炎症网络药理学

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体外膜氧合支持下儿童心脏移植分析

中华儿科杂志 2024年第8期62卷 770-774页

作者：赵喆周成斌刘爱红林中林陈官映王哲李迈吴敏黄劲松洪小杨解放军总医院第七医学中心儿科医学部重症医学科北京100700 广东省人民医院心外科广州510080

目的总结体外膜氧合(ECMO)支持下终末期心力衰竭患儿行心脏移植的病例特点。方法回顾性分析2019年1月至2023年12月解放军总医院第七医学中心和广东省人民医院于ECMO支持下行心脏移植的12例患儿的临床资料,包括患儿性别、年龄、体重、所... 详细信息

目的总结体外膜氧合(ECMO)支持下终末期心力衰竭患儿行心脏移植的病例特点。方法回顾性分析2019年1月至2023年12月解放军总医院第七医学中心和广东省人民医院于ECMO支持下行心脏移植的12例患儿的临床资料,包括患儿性别、年龄、体重、所患疾病以及ECMO支持前乳酸水平、左心室射血分数(LVEF)及血管活性药物指数(VIS)、术前ECMO支持时间及左心减压等信息。收集全部患儿心脏移植手术相关信息(包括供心冷缺血时间、体外循环时间、术中免疫抑制剂)、术后重复使用ECMO情况、术后ECMO时间以及患儿是否成功脱离ECMO、是否存活出院等,左心减压前后采用配对t检验。结果12例患儿年龄1.1~15.8岁,体重8~63 kg,10例患儿原发病为扩张型心肌病,1例心肌致密化不全,1例SCN5A基因新发杂合突变致重叠综合征并发致死性心律失常,ECMO支持前患儿乳酸0.6~>15.0 mmol/L,LVEF 7%~43%,VIS 3~108分。4例患儿接受经胸小切口左心减压,减压后脉压较减压前有明显提升[(17.8±2.1)比(9.8±1.5)mmHg,1 mmHg=0.133 kPa,t=11.31,P=0.001],LVEF差异无统计学意义[(26.8±4.4)%比(24.9±4.9)%,t=1.75,P=0.178]。术后共有7例患儿再次接受ECMO辅助,其中3例患儿成功脱离ECMO并存活出院。12例接受移植患儿中10例成功脱离ECMO,8例患儿存活转出重症监护病房。结论行ECMO支持的终末期心力衰竭患儿,左心加压能显著改善脉压,最终需接受心脏移植手术。

关键词：心力衰竭体外膜氧合作用儿童心脏移植

水蛭对非酒精性脂肪肝病小鼠的保护作用及其机制

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中国药房 2024年第10期35卷 1193-1197页

作者：温紫云韩倩倩吕晴魏亮聂文强洪敏潘芸芸广东药科大学附属第一医院中医科广州510080 南方医科大学南方医院临床药学中心广州510515

目的探讨水蛭对非酒精性脂肪肝病(NAFLD)小鼠的保护作用及潜在机制。方法将雄性载脂蛋白E基因敲除(ApoE-/-)小鼠随机分为模型组和水蛭低、高剂量组(0.45、0.9 g/kg),每组10只;另取同周龄野生型雄性C57BL/6J小鼠10只,作为对照组。对照组... 详细信息

目的探讨水蛭对非酒精性脂肪肝病(NAFLD)小鼠的保护作用及潜在机制。方法将雄性载脂蛋白E基因敲除(ApoE-/-)小鼠随机分为模型组和水蛭低、高剂量组(0.45、0.9 g/kg),每组10只;另取同周龄野生型雄性C57BL/6J小鼠10只,作为对照组。对照组小鼠以基础维持饲料喂养,其余各组小鼠以高脂饲料喂养12周以建立NAFLD模型。第13周,各药物组小鼠灌胃相应药液,每天1次,连续8周。末次给药后,测定各组小鼠的体重、肝脏质量,并计算肝脏指数;检测其血清核因子κB(NF-κB)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)、IL-6、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平;观察其肝组织病理形态学变化,并检测肝组织中过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、沉默信息调节因子1(SIRT1)蛋白的表达情况。结果与对照组比较,模型组小鼠肝组织可见较多的脂肪空泡和炎症细胞浸润,并有明显的脂质堆积;其体重、肝脏质量及肝脏指数和血清NF-κB、TNF-α、IL-1β、IL-6、TC、TG、LDL-C水平均显著升高,血清HDL-C水平和肝组织中PPARγ、SIRT1蛋白的表达水平均显著降低(P<0.01)。与模型组比较,水蛭低、高剂量组小鼠肝组织病理改变均有所缓解;其体重、肝脏质量及肝脏指数和血清NF-κB、TNF-α、IL-1β、IL-6、TC、TG、LDL-C水平均显著降低,血清HDL-C水平和肝组织中PPARγ、SIRT1蛋白的表达水平均显著升高(P<0.05或P<0.01)。结论水蛭可能通过激活PPARγ、SIRT1蛋白的表达来调节肝脏脂质代谢、抑制炎症反应,从而发挥对NAFLD的改善作用。

关键词：水蛭非酒精性脂肪肝病 ApoE-/-小鼠脂质堆积炎症反应 SIRT1 PPARγ

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马尔尼菲篮状菌磷脂酶A基因家族鉴定与表达

中国热带医学 2024年第8期24卷 988-994页

作者：杨颖茵张惠华陈景良张业扬郭朋乐李凌华广州医科大学附属市八医院感染病中心广东广州510440

目的对马尔尼菲篮状菌(Talaromyces marneffei)磷脂酶A(phospholipase A,PLA)基因家族进行鉴定分析,为进一步研究马尔尼菲篮状菌PLA潜在致病作用和机制奠定基础。方法利用生物信息学方法对马尔尼菲篮状菌PLA基因家族成员进行全基因组鉴... 详细信息

目的对马尔尼菲篮状菌(Talaromyces marneffei)磷脂酶A(phospholipase A,PLA)基因家族进行鉴定分析,为进一步研究马尔尼菲篮状菌PLA潜在致病作用和机制奠定基础。方法利用生物信息学方法对马尔尼菲篮状菌PLA基因家族成员进行全基因组鉴定,分析其基因结构、染色体定位、蛋白理化性质和结构、保守基序及系统进化关系,并利用实时定量反转录聚合酶链式反应(real-time quantitative reverse transcription polymerase chain reaction,qRT-PCR)方法分析PLA基因在该菌侵染巨噬细胞时的表达水平。结果从马尔尼菲篮状菌基因组中鉴定到8个PLA,不均匀分布在5条染色体上,不存在串联重复和片段复制现象。PLA家族氨基酸数目为577~1546个,相对分子质量为65120~170690,等电点为4.47~9.28,均为亲水蛋白,除PLA3外的其余PLA成员属于不稳定蛋白。系统进化分析表明马尔尼菲篮状菌PLA可分为PLA2和patatin-like磷脂酶2个亚族,成员数量分别为3和5。同一亚族基因结构、蛋白保守基序和结构较为相似,但不同亚族之间具有明显差异。qRT-PCR结果表明,马尔尼菲篮状菌侵染小鼠巨噬细胞时PLA3、PLA6和PLA8表达上调。结论PLA3、PLA6和PLA8可能与马尔尼菲篮状菌能够在巨噬细胞内生存繁殖有关。

关键词：马尔尼菲篮状菌磷脂酶A 全基因组鉴定侵染基因表达

基于深度神经网络的颞叶癫痫^(18)F-FDG PET术后复发预测研究

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中华核医学与分子影像杂志 2024年第4期44卷 220-224页

作者：吴环华陈少波尚靖杰周海玲吴彪弓健凌雪英郭强徐浩暨南大学附属第一医院核医学科广州510630 暨南大学附属顺德医院中心实验室佛山528305 暨南大学信息科学技术学院广州510632 湛江中心人民医院放射科湛江524045 广东三九脑科医院癫痫中心广州510510

目的基于深度残差神经网络(ResNet)分析术前^(18)F-FDG PET影像及患者临床特征,预测难治性颞叶癫痫(TLE)患者术后复发状况。方法回顾性分析2014年1月至2020年6月期间暨南大学附属第一医院诊治的220例难治性TLE患者[男132例、女88例,年龄... 详细信息

目的基于深度残差神经网络(ResNet)分析术前^(18)F-FDG PET影像及患者临床特征,预测难治性颞叶癫痫(TLE)患者术后复发状况。方法回顾性分析2014年1月至2020年6月期间暨南大学附属第一医院诊治的220例难治性TLE患者[男132例、女88例,年龄23.0(20.0,30.2)岁]的术前^(18)F-FDG PET影像及临床资料。采用ResNet对预处理好的PET图像及临床特征进行高通量特征提取,并进行区分TLE患者的术后复发预测任务。评估模型的预测性能,并将其ROC曲线分析所得AUC与经典的生存分析Cox比例风险模型的AUC进行比较(Delong检验)。结果基于PET影像联合临床特征,ResNet预测难治性TLE患者术后12、24、36个月复发的AUC分别为0.895±0.073、0.861±0.058和0.754±0.111,Cox比例风险回归模型相应AUC依次为0.717±0.093、0.697±0.081和0.645±0.087(z值:-3.00、-2.98、-1.09,P值:0.011、0.018、0.310),其中ResNet对术后12个月内复发事件的预测效果最佳。结论ResNet模型有望在临床实践中用于TLE患者术后随访,帮助对术后患者进行风险分层个体化管理。

关键词：癫痫,颞叶复发神经网络(计算机) 正电子发射断层显像术氟脱氧葡萄糖F18 预测