目的:基于胸部CT影像,采用多种深度学习网络构建肺结核与非结核分枝杆菌肺病的二分类模型,并评估这些模型在两种疾病间的鉴别诊断效能.方法:对2019年10月至2022年12月在同济大学附属上海市肺科医院结核科确诊为肺结核和非结核分枝杆菌肺病患者的胸部CT图像进行回顾性分析.纳入研究的数据被分为肺结核组(197例)和非结核分枝杆菌肺病组(212例).将数据集的80％分配至训练集,20％分配至测试集.采用深度学习网络(ResNeXt、ResNet、Transformer、SENet、ShuffleNet、Swin-transformer 和 DenseNet 算法)构建二分类模型.采用受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)、准确率、敏感度和特异度评价模型的分类性能.在测试集中,将最优人工智能模型与3位不同年资的呼吸科(结核亚专业)医生的诊断性能进行比较.结果:ResNeXt模型、ResNet 模型、Transformer 模型、SENet 模型、ShuffleNet 模型、Swin-transformer 模型、DenseNet 模型在训练集中的AUC值分别为 0.894、0.839、0.864、0.816、0.841、0.831、0.829;在测试集中的 AUC 值分别为 0.826、0.816、0.817、0.811、0.784、0.771、0.735.在测试集中,最优模型ResNeXt的诊断性能(AUC值为0.826)高于中年资医生(AUC值为0.679)和低年资医生(AUC值为0.663),差异均有统计学意义(Z值分别为2.035和2.242,P值均＜0.05).结论:基于胸部CT影像的深度学习模型是一种快捷简便的无创诊断工具,在鉴别肺结核和非结核分枝杆菌肺病方面展现出了理想的诊断性能.

目的:探究沉默信息调节因子1(silent information regulator 1,SIRT1)通过调控骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨分化与H型血管生成对老年骨质疏松状态下骨缺损愈合的作用,并探讨其具体分子机制.方法:利用免疫组织化学染色检测小鼠骨组织中SIRT1表达的增龄性改变.使用SIRT1激活剂SRT1720与抑制剂EX527作用于BMSCs,实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(quantitative real-time PCR,RT-qPCR)与Western blot检测成骨标志物以及促H型血管形成因子的表达变化,免疫荧光染色与Western blot检测上述过程中Wnt/连环蛋白β(β-catenin)信号通路变化.构建老年骨质疏松骨缺损模型,SRT1720与EX527作用的同时,分别给予Wnt信号通路抑制剂XAV939与激活剂CHIR-99021,Micro-CT、苏木精-伊红(hematoxylin-eosin staining,HE)/Masson染色与免疫荧光染色检测各组骨缺损区域新骨形成与H型血管含量差异.结果:小鼠骨组织中SIRT1表达呈现增龄性下调趋势.SIRT1能够促进成骨因子碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、矮小相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,RUNX2)和促H型血管形成因子slit同源物3(slit homolog 3,SLIT3)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的表达,并促进老年骨质疏松骨缺损区域内H型血管形成与骨再生,且上述作用由Wnt/β-catenin信号通路介导.结论:SIRT1能够通过调控Wnt/β-catenin信号通路促进BMSCs成骨分化与H型血管生成,进而促进老年骨质疏松小鼠的骨缺损愈合.

科学评估我国典型粮食主产区耕地的潜在水分条件状况,继而"以水定地"实现耕地空间重构布局,对保障国家粮食安全、促进农业高质量发展具有重要现实意义.以河南沿黄的原阳县等6个产粮大县为研究区,从作物种植视角出发,基于耕地及作物分布数据、MODIS数据和长时间序列气象数据,通过构建区域遥感蒸散模型和水分平衡评价模型,精准揭示当地水分平衡状况及耕地利用下水分平衡效应,进而构建多智能体空间优化配置模型来实现耕地作物种植的空间重构.结果表明:(1)沿黄6县耕地面积占土地总面积的比例持续下降,其中2020年冬小麦和夏玉米播种面积分别占耕地总面积的74.75％和48.91％,种植模式以玉米小麦轮作为主,夏玉米单一型耕地分布零散且对应田块规模偏小;(2)地表蒸散量与有效降水量的时空错位引致当地水分平衡状态存在较大差异,全境缺水且水分亏缺量呈东北高、西南低的分布规律,应依据作物水分平衡态势的空间差异进行差别化灌溉管理;(3)耕地空间重构表现出明显的空间尺度性效应,且县域尺度的优化结果优于单一整体尺度,在保障粮食安全前提下,重构后的冬小麦和夏玉米水分亏缺情势均得到一定程度缓解,田块的空间积聚性和连片性更加有利于作物日常灌溉管理.河南沿黄区需大力推行"以水定地"耕地空间重构战略,以缓解耕地用水压力、促进农业可持续发展.

目的 探讨血栓弹力图(TEG)测得的凝血功能与脑白质病变的相关性.方法 横断面研究连续纳入2022年8月至2023年12月在成都中医药大学附属第三医院(西区)脑病科就诊的急性缺血性脑卒中患者(109例).按照改良Fazekas量表评分将患者分为4组(0级、1级、2级、3级).分析比较患者的一般临床资料和TEG指标的组间差异.单因素有序回归分析探讨各因素与高白质信号的相关性,并分别对一般临床资料和一般临床资料联合TEG指标进行逐步双向有序回归分析,筛选不同模型特征量,建立Logistic回归模型.采用受试者操作特征(ROC)曲线、校准曲线和临床决策曲线评估一般临床资料联合TEG指标诊断缺血性脑卒中患者脑白质高信号(改良Fazekas等级≥2级)的价值.结果 4组患者年龄、高血压、卒中史,以及TEG指标最大幅度(MA)、夹角(Angle)和凝血综合指数(CI)的组间比较,差异有统计学意义(P＜0.05).单因素有序回归分析结果显示年龄、高血压、卒中史,以及TEG指标MA、Angle和CI是改良Fazekas等级增高的危险因素(P＜0.05).一般临床资料联合TEG指标模型诊断脑白质高信的ROC曲线下面积和约登指数高于一般临床资料模型.结论 TEG指标MA、Angle和CI与反映缺血性卒中患者的脑白质病变的改良Fazekas等级相关.这对快速评估缺血性脑卒中患者脑白质病变程度有重要指导意义.

目的 研究大气细颗粒物(particulate matter 2.5,PM2.5)暴露对C57BL/6J小鼠和代谢相关脂肪性肝病模型小鼠肝淋巴生成的影响,为防治PM2.5暴露所致肝损伤提供新靶点.方法 将40只雄性C57BL/6J小鼠随机分为正常组,PM2.5组,代谢相关脂肪性肝病模型组(MAFLD组)和PM2.5-MAFLD组.MAFLD组和PM2.5-MAFLD组小鼠连续12周给予高脂饲料,其余两组给予普通饲料.从13～16周,PM2.5组和PM2.5-MAFLD组小鼠通过气管滴注法进行PM2.5染毒(每周2次);其余两组小鼠同时通过气管滴注法滴注生理盐水.末次PM2.5染毒结束24 h后将实验动物处死.测定小鼠血清丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)和天冬氨酸氨基转移酸(aspartate aminotransferase,AST)水平;用免疫荧光染色法评估肝淋巴LYVE1表达水平;测定肝氧化应激指标(4-HNE和T-GSH/GSSG)水平;用蛋白免疫印迹法测定肝淋巴生成标志蛋白(PROX1和LYVE1),淋巴生成调节蛋白VEGF-C和淋巴连接蛋白VE-cadherin的蛋白质表达水平.结果 PM2.5染毒显著增加了 MAFLD组小鼠血清AST和ALT水平,显著降低了肝组织PROX1、LYVE1和VEGF-C蛋白表达水平,增加肝4-HNE水平和降低了肝T-GSH/GSSG水平(P＜0.05).然而,PM2.5染毒并没有显著影响C57BL/6J小鼠血清AST和ALT水平、肝组织中 PROX1、LYVE1、VEGF-C 和 VE-cadherin 的蛋白表达水平及肝的 4-HNE 和 T-GSH/GSSG(P＞0.05).结论 PM2.5染毒能显著加重MAFLD小鼠肝的氧化损伤,并且能通过降低肝VEGF-C减少肝淋巴生成.

目的:建立基于红外图像的瞳孔直径测量算法,以便在实际临床环境中使用.方法:纳入2022-09/12于沈阳何氏眼科医院门诊患者188例,共收集红外瞳孔图像13 470张.所有用于瞳孔分割的红外图像均使用Labelme软件进行标注.瞳孔直径的计算分为四个步骤:图像预处理、瞳孔识别与定位、瞳孔分割及直径计算.计算过程中使用修改后的YoloV3模型和DeeplabV3+模型,这两个模型需要事先训练.结果:测试数据集共1 348张红外瞳孔图像,修改后的YoloV3模型的检测率为99.98％,瞳孔的平均精确度(AP)为0.80.DeeplabV3+模型达到了 99.23％的背景交并比(IOU),93.81％的瞳孔IOU和平均96.52％的IOU.测试数据集中瞳孔直径范围为20至56像素,平均为36.06±6.85像素.预测和实际值之间瞳孔直径的绝对误差范围为0至7像素,平均绝对误差(MAE)为1.06±0.96像素.结论:本研究成功展示了一种基于红外图像的稳健瞳孔直径测量算法,证明该算法具有高度准确性和可靠性,适用于临床应用.

近年来生物"多样性与稳定性"理论是河流生态学关注的热点之一.为探究河流底栖动物多样性与群落稳定性的分布模式及其驱动因子,于2021年8月,基于环境DNA技术对黄河流域济南段山区河流进行生物监测.根据土地利用类型,将该山区河流分为低干扰区、中干扰区和高干扰区,分析不同干扰区环境因子、底栖动物多样性及群落稳定性的分布特征,并识别其影响要素.研究结果表明:①环境因子中电导率(EC)、总氮(TN)和硝态氮(NO3--N)均值呈现出高干扰区＞中干扰区＞低干扰区的趋势.②Margalef丰富度指数(d)、Pielou均匀度指数(J)、群落稳定性指数(ICV)和凝聚力指数(|负凝聚力|/正凝聚力)均在中干扰区最高.③氨氮(NH3-N)和生物群落组成变化分别与d(r=0.67,P＜0.05)和物种丰度S(r=0.52,P＜0.05)具有显著正相关关系.④结构方程模型分析发现,EC、NH3-N和NO3--N是显著影响底栖动物群落稳定性的关键环境因子;S和d是显著影响底栖动物群落稳定性的关键生物因子.其中,EC、NH3-N和d有利于群落趋于稳定;高浓度的NO3--N和较低的S虽然不利于群落稳定,但会促进群落的种间竞争关系.研究揭示了生物与非生物因子对河流底栖动物多样性及其群落稳定性的作用机制,可为今后河流生态系统健康管理提供重要参考.

目的:探索老年住院患者发生腹泻型肠易激综合征(IBS-D)的危险因素,并建立预测模型.方法:回顾性分析2017年8月—2021年8月天津医科大学总医院中医科收治的310例老年患者资料,通过单因素分析筛选出与IBS-D发生相关的因素,并将这些变量纳入多因素Logistic回归模型进行分析,结合共线性诊断,最终根据回归分析结果构建列线图预测模型,将各独立危险因素可视化.采用受试者工作特征(ROC)曲线评价模型区分度,采用校准曲线(CC)评价模型准确度.结果:多因素Lo-gistic 回归分析显示,年龄(OR=1.040,95％CI:1.540～3.213)、使用抗生素种类(OR=4.598,95％CI:2.967～7.499)、齿痕舌(OR=8.398,95％CI:4.015～18.417)、白蛋白水平(OR=3.895,95％CI:1.946～7.904)是老年住院患者发生IBS-D的独立危险因素,且预测IBS-D发生的准确度良好.结论:本研究明确了 IBS-D的危险因素且构建的列线图预测模型准确度良好.

高压脉冲电场消融技术在慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)的临床治疗中展现出广阔的应用前景.然而,该技术目前仅在小样本的临床病例中进行了初步应用,其具体治疗机制尚未阐明.为了加速其临床应用进程,迫切需要通过大量动物实验来探究相关分子机制.大鼠相较于其他实验动物,更易于构建COPD模型,并且拥有相对完备的组织和分子学实验试剂是进行探究脉冲电场消融COPD机制研究的理想模型.因此,开发适用于SD大鼠呼吸道的消融导管电极尤为重要.该研究首先观察了大鼠的气道解剖结构,并对导管的材质、硬度、直径、电极环尺寸、正负极间距、导管的绝缘处理、导丝与电极环的焊接技术,以及导管通气孔等关键设备参数进行了深入调研.在此基础上,制备了一种带有通气功能的PVC消融电极导管.接下来,利用COMSOL软件模拟了该电极可施加的场强,并在正常大鼠中进行了验证,以评估电极的电学安全性和有效性.这些研究成果为后续高压脉冲电场治疗COPD的相关机制研究奠定了实践基础.

目的:研究规律性有氧运动对MCAO/R大鼠学习记忆功能的影响及作用机制.方法:将36只SD大鼠随机分为3组,假手术组(IS组)、有氧运动组(AE组)及模型组(IC组).IC组及AE组大鼠制备MCAO/R模型,IS组进行相同动脉分离即可.成模后AE组大鼠接受14d跑步机训练,IS组、IC组大鼠仅需在相同的持续时间于跑台自由活动.对各组大鼠进行神经功能评分;应用小动物磁共振T2WI扫描观察干预前后各组大鼠脑梗死灶;应用新物体识别实验检测各组大鼠干预前后的识别记忆能力;采用HE染色对缺血侧海马CA1区神经元损害情况进行研究;应用免疫组化检测缺血侧海马CA1区小胶质细胞活化水平;应用Western Blot检测缺血侧海马NOD样受体蛋白 3(NOD-like receptor protein 3,NLRP3)、半胱氨酸蛋白酶-1(cysteinyl aspartate specific proteinase 1,caspase-1)、消皮素D(gasdermin D,GSDMD)蛋白表达情况;应用Elisa法检测缺血侧海马白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素18(IL-18)水平;应用免疫荧光共标记实验检测缺血侧海马IBA1与NLRP3、caspase-1、GS-DMD的荧光表达及共定位情况.结果:干预前,与IS组相比,IC组神经功能评分显著升高(P＜0.05),并可见明显高信号梗死灶(P＜0.05),新物体辨别率显著下降(P＜0.05),而AE组与IC组神经功能评分、脑梗死体积百分比及新物体辨别率无显著差异(P＞0.05);干预14d后,与IC组相比,AE组大鼠神经功能评分显著降低(P＜0.05)、脑梗死体积显著减小(P＜0.05)、物体辨别能力显著提高(P＜0.05)、缺血侧海马CA1区病理情况改善、小胶质细胞活化水平降低(P＜0.05)、IL-1β、IL-18含量下降(P＜0.05),NLRP3、caspase-1、GSDMD蛋白表达显著减少(P＜0.05).除此之外,与IC组相比,AE组大鼠缺血侧海马CA1区NLRP3、GSDMD、CA3区caspase-1累计光密度显著性下降,IBA1、NLRP3与IBA1、GSDMD双阳性细胞数量明显减少.结论:规律有氧运动可提高MCAO/R大鼠的识别记忆功能,其作用机制可能是通过抑制小胶质细胞焦亡和活化来实现的.