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关键词： 传统医学   现代医学   信息科学   计算思维   临床思维   计算医学教学   病理分析  

摘要： 由于传统医学包括中医,以望闻问切哲学病理为基础,西医发展以来,诞生了现代医学,随着人工智能和大数据,信息科学发展,交叉自然科学的数学基础和应用科学发展,诞生新医学,以培养医学生计算思维为目标,阐述计算思维与临床思维的关系,通过研究临床信息融入人工智能和大数据的计算思维于计算机课程中提出计算医学教学,该文提出基于临床信息与大数据,人工智能科学数据思维,计算思维的项目情境教学法驱动计算机课程,目的是培养学生计算思维意识和方法,引导学生将计算思维融于临床思维中,拓展学生科学思维能力,提高学生临床信息分析与现代科学计算思维能力培养,应用现代科学解决计算医学中数据分析和虚拟现实病理问题的一种计算医学教学模式。

关键词： 飞龙掌血   类风湿性关节炎   网络药理学   分子动力学模拟   PLCG2  

摘要： 背景:飞龙掌血在类风湿性关节炎中的治疗潜力日益受到重视,但其作用机制尚未完全阐明。目的:通过生物信息学结合分子动力学模拟技术探索飞龙掌血治疗类风湿性关节炎的潜在机制。方法:检索飞龙掌血的活性成分及其靶点,将药物靶点与类风湿性关节炎相关靶点取交集,对交集基因进行富集分析,通过分子对接与分子动力学模拟,验证飞龙掌血核心活性成分与类风湿性关节炎相关交集特征基因的结合机制。结果与结论:通过文献检索筛选获得飞龙掌血的22种核心活性成分及其抗类风湿性关节炎治疗的关键靶点。富集分析表明,飞龙掌血可能通过调控疾病相关信号通路(包括癌症、感染性疾病、代谢性疾病和心血管疾病相关通路)以及与代谢、免疫和炎症相关的生物学通路,介导治疗作用。同时,飞龙掌血的主要成分Dihydrochelerythrine(二氢白屈菜红碱)和8-Methoxychelerythrine(8-甲氧基白屈菜红碱)可分别特异性靶向磷脂酶Cγ2(PLCG2)和丝裂原活化蛋白激酶8(MAPK8)蛋白,表明飞龙掌血可能通过多通路协同发挥抗类风湿性关节炎作用。

关键词： 糖尿病足溃疡   单细胞测序   加权基因共表达网络分析   生物标志物   差异表达基因  

摘要： 背景:感染、肢体缺血和组织细胞激活等因素参与糖尿病足溃疡,但影响糖尿病足溃疡愈合的关键细胞亚群尚不明确,特异性的糖尿病足溃疡生物标志物尚未发掘。基因表达数据库是美国国家生物技术信息中心管理的存储高通量基因表达数据的公开数据库,允许用户免费提交、共享、查询和分析数据。对已经发表的数据进行二次分析,可以节约研究成本,挖掘新的研究靶点和思路。目的:利用单细胞转录组和常规转录组生物信息学分析、高维加权基因共表达网络分析和加权基因共表达网络分析,筛选糖尿病足溃疡的生物标志物。方法:下载基因表达数据库中包含糖尿病足溃疡患者未愈合的溃疡组织样本和糖尿病患者足部皮肤样本的单细胞转录组数据集GSE165816,经数据质量控制、降维、差异分析、细胞类型注释和拟时序分析后,筛选贯穿整个糖尿病足溃疡病程的细胞类型,获得差异表达基因,高维加权基因共表达网络分析识别与糖尿病足溃疡高度相关的基因模块;下载包含糖尿病足溃疡患者未愈合的溃疡组织样本和糖尿病患者足部皮肤样本的常规转录组数据集GSE68183、GSE80178,进行差异分析筛选差异表达基因,加权基因共表达网络分析筛选糖尿病足溃疡相关基因模块,将单细胞转录组差异表达基因、常规转录组样本差异表达基因、加权基因共表达网络分析及高维加权基因共表达网络分析筛选的模块基因进行整合,筛选糖尿病足溃疡的生物标志物。下载GSE134431数据集作为验证常规转录组数据集,比较糖尿病足溃疡生物标志物在单细胞转录组和验证常规转录组数据集中的表达水平。复制糖尿病和糖尿病足溃疡大鼠模型,取创面组织,免疫组织化学法和Western blot法检测生物标志物表达水平。结果与结论:单细胞转录组数据分析结果显示,上皮细胞分化贯穿了糖尿病足溃疡整个病理过程,获得单细胞转录组组间差异表达基因共146个,其中差异表达上调基因59个,差异表达下调基因87个;高维加权基因共表达网络分析识别出与糖尿病足溃疡相关的基因模块19个,包含核心基因476个。常规转录组数据分析共获得913个差异表达基因,其中差异表达上调基因343个,差异表达下调基因570个;加权基因共表达网络分析获得19个糖尿病足溃疡相关基因模块,包含887个基因。筛选出2个糖尿病足溃疡的生物标志物:S100A14和SFN,2个基因在单细胞转录组和常规转录组数据验证集糖尿病足溃疡样本的表达水平均高于糖尿病患者足部皮肤样本。动物实验显示糖尿病足溃疡大鼠创面组织S100A14、SFN表达水平高于糖尿病大鼠背部皮肤组织。结果表明,糖尿病足溃疡病变过程涉及多种细胞类型,其中上皮细胞为糖尿病足溃疡的关键细胞亚群,S100A14和SFN在糖尿病足溃疡样本中表达水平显著增高,是糖尿病足溃疡治疗的潜在靶点。

关键词： 颈椎前路   经椎弓根螺钉固定   Mimics   三维重建   颈椎   内固定   形态学测量  

摘要： 背景:前路经椎弓根螺钉内固定系统通过一次前路手术便可达到充分减压和一期坚强固定的目的,但因为特殊的解剖学结构,置钉风险相对较高,既往国内外学者通过进行解剖学测量肯定了该入路的可行性,但存在样本量相对较小、椎弓根轴定位困难、测量方法相对局限等缺点。目的:在影像学基础上针对成人颈椎进行形态学测量,从而为临床前路椎弓根螺钉置入提供解剖学指导。方法:将50例成人颈椎的3D CT扫描数据导入Mimics系统进行三维重建,并测量其形态学数据,包括椎弓根中轴线距离、椎弓根宽度、椎弓根高度、椎弓根水平轴位角度、椎弓根矢状位角度、横断面上进钉点距离、矢状面上进钉点距离、轴线上椎体长度及轴线上椎弓根长度。结果与结论:①进钉点定位:C_(3)、C_(4)位于椎体正中矢状面的对侧,距离正中矢状线约为2.060 mm及2.310 mm;C_(5)既可位于正中矢状线同侧也可位于对侧,平均值约为1.224 mm;C_(6)-C_(7)位于同侧,距离正中1.132 mm及2.538 mm;C_(3)-C_(7)距离椎体上终板的距离逐渐增加,平均值范围为2.362-7.350 mm;②进钉点方向:横断面夹角,C_(3-4)平均值逐渐增大,为46.32°-47.36°;C_(5-7)逐渐减小,由44.03°下降至37.80°;矢状面夹角,C_(3)-C_(4)角度需要向尾端偏移,角度分别为95.75°和100.93°;C_(5)-C_(7)角度需要向头端偏移,分别为104.38°,110.34°和104.86°;③进钉点定位及方向在性别及侧别间差异均无显著性意义(P>0.05),对于螺钉的选择,除个别患者颈椎发育异常,绝大部分下颈椎椎弓根螺钉男性选择至少30 mm长、4.0 mm直径的螺钉,女性选择至少28 mm长、3.5 mm直径的螺钉进行颈椎前路经椎弓根螺钉固定是安全可靠的;④通过形态学测量证实,前路经椎弓根螺钉固定下颈椎是可行的,但应遵循个体化原则,制定个性化的固定方案。

关键词： 类风湿关节炎   克罗恩病   免疫浸润   生物信息学   机器学习   自身免疫性疾病  

摘要： 背景:类风湿关节炎与克罗恩病是常见的自身免疫性疾病,临床研究发现这两种疾病可伴发,可能存在相关性,但目前尚无研究证明两者之间存在共同发病基因和免疫机制。目的:通过生物信息学及两种机器学习鉴定类风湿关节炎与克罗恩病共同基因和免疫机制之间的关联。方法:从GEO数据库(由美国国立医学图书馆开发的开放数据库)中检索获得类风湿关节炎与克罗恩病对应的训练数据集和验证集(研究已获得相关机构审查委员会批准),并进行统一整理,使用“limma”包分析类风湿关节炎、克罗恩病的差异表达基因。分别在类风湿关节炎与克罗恩病的训练集上应用加权基因共表达网络分析识别疾病相关模块,取交集初步筛选基因集,同时进行GO、KEGG分析。通过蛋白质互作网络及MCODE算法识别出20个基因集,分别在类风湿关节炎与克罗恩病的训练集上应用LASSO回归和随机森林两种机器学习算法独立筛选各自疾病的关键特征基因。取类风湿关节炎与克罗恩病筛选结果交集,获得共有的潜在关键基因,通过验证集验证准确度确定核心基因。对核心基因与浸润免疫细胞进行CIBERSORT免疫浸润等功能分析,确定核心基因与类风湿关节炎、克罗恩病的相关性。结果与结论:类风湿关节炎有2516个差异基因,克罗恩病有281个差异基因。通WGCNA、蛋白互作网络和2种机器学习算法取交集后得到3个核心基因,半胱天冬酶1(CASP1)、三联基序21(TRIM21)及蛋白酶体亚基10(PSMB10)。富集分析显示两种疾病与抗原的加工和呈递、内质网膜腔面和多种免疫球蛋白结合相关;3个核心基因在两种疾病验证集的表达趋势与训练集一致。免疫细胞浸润分析显示,巨噬细胞(M0、M1)和中性粒细胞在类风湿关节炎与克罗恩病中的表达均显著增高,说明中性粒细胞可能在类风湿关节炎和克罗恩病发病机制中起重要作用。该研究不仅增进了对两种重要自身免疫病共性的认知,更重要的是为中国研究人员在新靶点的发现与验证、新型诊疗技术的开发以及转化医学研究模式应用等方面提供了宝贵的借鉴意义和具体的指导路径。

关键词： 质量流量计   泄漏   腐蚀  

摘要： 本文通过宏观检验、渗透检测、化学成分分析、硬度检测、金相检验等方法,对质量流量计FT21506传感器法兰及传感器保护壳内振动测量管泄漏原因进行了分析研究。结果表明,法兰和测量管失效原因为介质中存在的Cl离子等腐蚀性元素造成的应力腐蚀开裂。

关键词： 无负荷变电站   向量测试   环流   电容器  

摘要： 大修改造后变电站在送电时,站用变回路往往存在低压侧负荷较小的情况,使此回路母差保护向量测试困难。为了解决这一问题,本文提出了两种针对无负荷时模拟产生负荷电流进而进行向量测试的方法,即利用调整变压器分接抽头形成环流从而完成保护向量测试的方法,或通过接带电容器,用高精度向量表测量容性负荷产生的电容电流,从而测量向量的方法。

关键词： 交通安全   VMS信息发布   模拟驾驶   视觉特征   高速公路   交通管理  

摘要： 针对高速公路连续可变信息板(VMS)场景下驾驶员信息忽略的认知机制缺失问题,基于认知负荷理论,系统探究信息组合策略及发布强度对驾驶员视觉认知效能与驾驶安全性的动态影响规律。结果表明:(1)连续通过多个VMS时,驾驶员注视点衰减明显,Jaccard相似性指数达0.57,空间重叠特征明显,视觉资源分配效率下降;(2)交替式策略通过周期性切换信息类型,使瞳孔扩张面积较基线值提升12.5%,下游VMS视认负荷降低33.92%;(3)提出强度-策略耦合原则,构建了可动态适配发布强度与策略的分级动态切换框架,在高强度场景下交替式策略车速变异系数降低17%、车头时距偏差降低20.1%,在中低强度场景中组合式策略安全系数提升11.7%。研究成果为高速公路动态VMS系统优化提供了理论范式与定量依据。

关键词： 电线电缆   抗张强度   不确定度   评定  

摘要： 依据GB/T2951.11-2008标准对XLPE型管状样品的抗张强度进行检测,通过建立数学模型,系统探讨并评估了电线电缆管状试件抗张强度测量不确定度的主要影响因素,分析了各不确定度来源。结果表明,拉力测量误差是主导因素。该研究可为同类绝缘和护套材料的抗张强度测量不确定度评估提供参考。

关键词： 骨坏死   降脂药   孟德尔随机化   Meta分析   HMGCR抑制剂   PCSK9抑制剂   NPC1L1抑制剂  

摘要： 背景:骨坏死是临床常见的难治性疾病,给患者生活带来极大困扰,也给医疗体系造成沉重负担。研究表明降脂药可能对骨坏死预后有一定的改善作用,然而具体的降脂药靶点与骨坏死的因果关联尚未可知。目的:通过孟德尔随机化和Meta分析探索低密度脂蛋白、降脂药物(HMGCR抑制剂、PCSK9抑制剂和NPC1L1抑制剂)与骨坏死之间的因果关系。方法:①从全球血脂遗传学联合会成果(GLGC)数据库中下载HMGCR基因(5号染色体:74632154-74657929)、PCSK9基因(1号染色体:55505221-55530525)以及NPC1L1基因(7号染色体:44552134-44580914)作为降脂药物暴露的工具变量,从FinnGen数据库获取骨坏死相关数据,包括R9版本(共359399样本量:1385例病例和358014例对照)、R10版本(共392580样本量:1543例病例和391037例对照)和R11版本(共431369样本量:1543例病例和429826例对照)。同时选取低密度脂蛋白作为生物标志物。②运用双样本孟德尔随机化分析方法,评估降脂药物暴露与骨坏死之间的因果关系,并借助LDlink去除可能影响骨坏死发病机制的混杂因素。③采用MR-Egger、加权中位数、逆方差加权法和加权模式这4种方法检测降脂药物暴露与骨坏死之间的因果关系,其中将逆方差加权法作为主要分析方法。④为全面综合评估降脂药物与骨坏死之间的关联性,进一步针对逆方差加权法得出的OR值结果展开Meta分析。⑤最后,为确保研究结果具备稳健性与可信度,采用Q检验评估异质性,利用MR-Egger回归评估水平多效性,并针对阳性结果开展贝叶斯共定位分析。⑥研究还选取冠心病作为阳性对照,通过将其作为结局因素进行孟德尔随机化分析,以此确定工具变量的可靠性。结果与结论:①孟德尔随机化分析结果显示,针对骨坏死不同版本数据,HMGCR抑制剂与骨坏死的关系呈现出多样化特征。在R9版本数据中,HMGCR抑制剂降低骨坏死患病风险效果显著(逆方差加权法:OR=0.24,95%CI:0.08-0.71;P=0.009);R10版本数据得出相似结论(逆方差加权法:OR=0.29,95%CI:0.10-0.86;P=0.025);而在R11版本数据中,二者无明显因果关系(P=0.09>0.05)。②NPC1L1抑制剂、PCSK9抑制剂和低密度脂蛋白在骨坏死R9、R10和R11版本数据中均未显示出与骨坏死存在明显因果关系。对HMGCR抑制剂逆方差加权法结果的Meta分析进一步证实,HMGCR抑制剂能显著降低骨坏死患病风险(OR=0.3,95%CI:0.16-0.56)。③敏感性分析未发现异质性或遗传混杂偏倚的统计学证据,贝叶斯共定位分析显示,H4/(H4+H3)后验概率超90%,意味着HMGCR抑制剂与骨坏死之间的因果关系并非偶然。④经孟德尔随机化和Meta分析证实,HMGCR抑制剂与降低骨坏死患病风险存在显著因果关联,表明现有HMGCR抑制剂有望成为骨坏死防治的关键靶点,为众多骨坏死患者带来新的治疗选择,但后续仍需深入开展临床研究进行验证。