目的:近年来甲状腺癌发病率显著提高，超声和细针穿刺活检等术前检查不断完善，但仍存在诊断性手术及过度诊疗的现象。本研究旨在探讨利用生物阻抗及深度学习技术对甲状腺组织进行分类的可行性。方法:为了提高分类的准确性，我们设计一套适合甲状腺组织的电阻抗测量系统，采集来自321例患者的331个离体甲状腺标本共1 340项数据集。随后，建立一个基于多特征的一维卷积神经网络（one dimensional convolution neural, 1D-CNN）结合长短期记忆网络（long short-term memory, LSTM）混合模型对甲状腺组织进行分类。其中80%（1 072/1 340）的数据用于训练，另外20%（268/1340）用于测试。采用受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）、宏平均ROC、微平均ROC及曲线下面积（area under the curve，AUC）等指标对甲状腺组织分类模型进行评价。此外，用敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值和约登指数比较该分类模型与超声的诊断价值。结果:甲状腺组织两分类（恶性/非恶性组织）模型的ROC-AUC=0.94，总体准确率达到91.4%。进一步建立三分类（恶性/良性/正常组织）模型，其中正常、良性和恶性组的ROC-AUC分别为0.91、0.85和0.92，微平均ROC-AUC和宏平均ROC-AUC分别为0.91和0.90。且与超声相比，甲状腺组织分类模型具有更高的特异性。结论:本研究基于生物阻抗及CNN-LSTM建立的甲状腺组织分类模型具有较高的准确率和较好的稳定性，该技术有望在未来的临床应用中提供有用的补充信息，从而有助于甲状腺疾病的治疗决策和管理。

目的:探讨正常体质指数维持性血液透析（MHD）患者腰围身高比（WHtR）与肌少症性肥胖（SO）的关系。方法:多中心横断面研究。2021年6月1日至8月30日，在贵州省20家血液透析中心对正常体质指数成年MHD患者进行调查。通过基于生物电阻抗谱的身体成分监测仪评估人体成分，根据WHtR四分位数将患者分为Q1~Q4四组。通过多因素 logistic 回归模型、分层分析、交互分析及受试者工作特征（ROC）曲线分析评估正常体质指数血液透析患者WHtR与SO的相关性。结果:共纳入2 207例MHD患者，男1 341例，女866例，年龄［ M（ Q1， Q3）］为57（44，68）岁。随着WHtR四分位数增加，SO的患病率也随之升高，Q1、Q2、Q3、Q4组患者SO患病率分别为8.6%（46/533）、22.5%（141/628）、35.4%（215/608）和44.3%（194/438）。多因素logistic回归分析结果显示，在校正年龄、性别、透析时间、体质指数、生化指标和各类疾病史后，与Q1组患者相比，Q2~Q4组MHD患者的SO发生风险分别增加了1.54倍（ OR=2.54，95% CI：1.69~3.83， P<0.001）、3.30倍（ OR=4.30，95% CI：2.88~6.42， P<0.001）和4.18倍（ OR=5.18，95% CI：3.37~7.96， P<0.001）。交互作用分析结果显示，年龄、性别和糖尿病史在WHtR与SO的关联中具有交互作用（均 P<0.05）。WHtR与SO的关联在不同的亚组中稳定存在，但在男性、年龄较大、无糖尿病史的患者中更为明显（均 P<0.05）。在男性患者中WHtR识别SO的ROC曲线下面积（AUC）为0.73（95% CI：0.70~0.75），cut-off值为0.49，灵敏度72.7%，特异度60.3%；在女性患者中WHtR识别SO的AUC为0.68（95% CI：0.65~0.71），cut-off值为0.51，灵敏度70.1%，特异度57.8%。 结论:WHtR可作为一种简便的指标评估正常体质指数MHD患者的SO患病风险。

致病菌对人类健康构成重大威胁,抗菌药物的滥用导致了细菌耐药性的发展和传播.目前,临床微生物室常用的药敏试验,如纸片扩散法、浓度梯度纸条扩散法、肉汤稀释法和全自动药敏分析等都是基于细菌生长的方法,且操作流程繁琐,需要8～16 h才能出结果.该文从快速药敏检测(RAST)的研究出发,重点叙述了拉曼光谱在RAST领域的研究进展.利用拉曼光谱对细菌进行基于代谢表型的药敏检测,检测时间明显缩短,优于常规基于细菌生长的药敏方法.但该方法缺少大规模的临床分离株验证,而且难以实现临床标本中细菌的免分离检测.该文对RAST技术的临床验证、可重复性评估、临床适用性评估、准确性评估、拉曼光谱与电阻抗及微流控技术的创新结合及其在复杂临床标本中直接药敏检测等方面进行展望.

目的 观察不同电极距离下人体小腿细胞内外液电阻率的均匀性,探究测量系统的可行性,以便应用此系统测量健康信息.方法 采用四电极生物阻抗谱法,激励电极将1～100 kHz恒流电流施加到人体小腿两端,测量电极采集电压和相角,电极距离分别为5 cm、10 cm、15 cm.测量10例健康受试者,计算得到细胞内外液的阻抗值和电阻率.结果 随两电极间距离的增加,细胞内外液阻抗均极显著增加,阻抗的增加与距离高度相关;细胞内外液电阻率随距离仅有小幅增加,5 cm和15 cm之间有显著性差异,与小腿有效截面积随距离缩小有关.细胞内外液电阻率之比接近1,且不随电极距离的变化而改变.结论 健康人体小腿组织的电阻率比较均匀,细胞内外液电阻率基本相等.

目的:比较胃经和胆经小腿段与同水平经外的细胞内外液阻抗差异,探究经脉的体液分布特性,揭示经络的部分生物学特性.方法:应用生物阻抗谱测量技术,将1～100 kHz、100 mA的恒定电流通过两个间距9 cm的激励电极分别输入到16名健康受试者胃经和胆经的小腿段以及同水平胃经经外肌肉上和胃经外肌肉旁的组织中,用位于激励电极之间的两个间距3 cm的测量电极采集一段组织的电位和相位,并测量电极间的小腿周径.使用cole-cole曲线拟合计算出胃经、胆经、经外肌肉上和经外肌肉旁的细胞内外液阻抗,再计算其电阻率.结果:胃经、胆经、胃经外肌肉上、胃经外肌肉旁的细胞内液阻抗分别为(19.1±1.3)Ω、(15.8±1.9)Ω、(19.6±1.3)Ω、(19.4±1.2)Ω;胃经、胆经、胃经外肌肉上、胃经外肌肉旁的细胞外液的阻抗分别为(28.3±1.4)Ω、(25.7±2.0)Ω、(31.3±1.6)Ω、(32.4±1.6)Ω,胃经与胆经的细胞外液阻抗显著低于经外肌肉上和经外肌肉旁(P<0.05);细胞内液电阻率分别为(658.9±78.5)Ω ·cm、(528.0±90.1)Ω ·cm、(669.9±71.8)Ω ·cm、(655.9±64.8)Ω ·cm;细胞外液电阻率分别为(953.8±75.3)Ω ·cm、(833.9±101.7)Ω·cm、(1059.8±86.0)Ω·cm、(1099.3±93.3)Ω·cm,胆经的细胞内外液电阻率均显著小于其他3个部位(P<0.01),胃经细胞外液电阻率显著小于经外两个部位(P<0.01).结论:经脉上组织的细胞外液比经外组织更为丰富,进一步证明了经络的组织液通道学说.

目的 探讨腹膜透析(腹透)患者肌少症的发生率及影响因素.方法 选取2016年11月至2018年3月于上海交通大学医学院附属仁济医院接受规律腹透的207例患者为研究对象.采用握力评估肌肉力量,用生物电阻抗频谱分析仪测定瘦组织质量指数(LTI).肌肉质量减少且伴有肌肉力量下降定义为肌少症,计算腹透患者肌少症的发生率.按照有无肌少症分为肌少症组和无肌少症组,比较两组患者临床指标的差异.采用多因素Logistic回归模型法分析肌少症的相关危险因素.结果 207例腹透患者中男122例(58.9％),年龄(55.3± 13.7)岁,中位透析龄22.9(7.3,60.9)个月,其中45例(21.7％)合并糖尿病,32例(15.5％)合并心血管疾病;27例患者存在肌少症,肌少症发生率为13.0％.与无肌少症组比较,肌少症组患者透析龄较长,合并糖尿病比例较高,残余肾功能(RRF)、血清前白蛋白水平较低,细胞外液与内液比值(ECW/ICW)和高敏C反应蛋白水平较高(均P＜0.05).多因素Logistic回归分析结果显示,男性(OR=3.94,95％CI 1.35～ 11.50,P=0.012)、长透析龄(OR=1.01,95％CI 1.00～ 1.02,P=0.029)、高ECW/ICW比值(OR=1.09,95％CI 1.05～1.14,P＜0.001)是腹透患者发生肌少症的独立危险因素.结论 腹透患者肌少症并不少见.男性、长透析龄、高ECW/ICW比值是腹透患者发生肌少症的独立危险因素.

目的 为解决多频率方波自动测量生物电阻抗谱的问题,本文设计了一个方波激励的生物电阻抗谱自动测试系统.方法 将任意波形函数发生器、仪表放大器和采集卡以及PC组成电阻抗谱自动测试系统,利用PC中的Labview程序分别控制函数发生器和采集卡自动完成激励的产生和数据采集,并将采集到的数据自动保存在PC中,最后利用Matlab程序对数据进行快速傅里叶变换得到阻抗谱.首先对阻抗网络模型进行阻抗谱的仿真,将仿真得到的阻抗谱和理论计算得到的阻抗谱对比;再分别使用此系统和阻抗分析仪对阻抗网络模型进行阻抗测量,将测试得到的阻抗谱进行曲线拟合得到元件值,根据元件值比较测试误差.最后,使用方波激励和稳态正弦激励对酵母细胞悬浮液进行阻抗测量,根据酵母细胞悬浮液的阻抗谱计算介电谱,将得到的介电谱和参考文献中的介电谱作比较,并比较两种激励的测量时间.结果 仿真得到的阻抗谱和理论计算得到的阻抗谱一致,验证了方波激励的可行性.测试系统对阻抗网络模型的测试结果和阻抗分析仪的相比误差小于10％,验证了测试系统的正确性.使用方波激励和稳态正弦激励测试酵母细胞悬浮液的阻抗谱,转换成介电谱后,发现其变化规律和参考文献所得结果相符.在100 Hz～2 MHz的测试范围内,方波激励的测量时间为0.9 s,稳态正弦激励的测试时间为1.7 s,方波激励的测试速度快.结论 本文设计的方波激励的生物电阻抗谱自动测试系统具有自动测试生物阻抗谱的能力,由于使用方波激励,可以兼顾速度和信噪比的要求,实现了计算机控制,可根据实际情况调整激励信号的参数,具有很强的灵活性和可扩展性.

目的:在体全面测量健康脑、出血脑和缺血脑的阻抗频谱特性,为利用多频电阻抗检测脑卒中提供可靠的科学依据.方法:将40只家兔等分为颅内出血组与出血对照组、颅内缺血组和缺血对照组,在分别建立颅内出血模型和缺血模型后,利用阻抗分析仪、采用四电极法对健康脑和卒中脑进行全脑阻抗频谱测量,测量频率范围为10 Hz～1 MHz.采用t检验方法统计不同脑在同一频率处的脑阻抗差异.结果:在10 Hz～1 MHz内,健康脑与出血脑的全脑阻抗最小差异为4.5％(100 Hz处,P<0.01),最大变化可达13％(1 MHz处,P<0.05);健康脑与缺血脑的全脑阻抗差异大于4％(P<0.01).结论:健康脑与卒中脑的阻抗频谱存在显著差异,进一步证明了采用多频电阻抗技术检测脑卒中的可行性.

目的 研究缺血性脑损伤后脑组织电阻抗的频谱特性随时间的变化规律,为电阻抗成像(Electrical Impedance Tomography,EIT)技术在脑缺血性损伤监测方面的应用与优化提供生物物理与方法学支撑.方法 采用两电极法在体测量脑缺血后大鼠脑部的电阻抗频谱,观察分析卒中后脑电阻抗频谱特性随时间的变化规律.结果 大鼠脑组织电阻抗在缺血后前3 h快速上升,3 h时间节点的阻抗值达到阶段性的最高点,此后的变化相对平缓.频谱特性分析表明,缺血3 h时的最大阻抗相对变化率在79.4 kHz处,达48.7％.超微观形态学的观察结果显示,此时的星形胶质细胞终足水肿明显,与缺血后脑组织电阻抗升高变化相符.结论 缺血后,脑组织电阻抗特性随测量时间与频率的变化会表现出不同的特性,通过测量频率的优选有望进一步提高EIT技术对脑缺血性损伤检测的灵敏度,而脑组织电阻抗随时间变化特性也有望为脑缺血性损伤的程度评价提供支撑,从而为EIT技术在超早期缺血性脑卒中的诊断和监测应用奠定基础.

目的:测算健康人十二经细胞外液阻抗左右侧失衡度(IBD-LRM)、表里经失衡度(IBD-EIM)、手足同名经失衡度(IBD-HFM),为经络诊断奠定基础.方法:纳入31名健康受试者,使用生物阻抗谱测量技术,将1～100 kHz、200μA的恒定电流通过两个间距10 cm的激励电极分别输入到受试者双侧十二经脉,使用位于激励电极之间的两个间距5 cm的测量电极采集一段组织的电位和相位,然后使用Cole-Cole曲线拟合计算出十二经细胞外液阻抗,再分别计算其IBD-LRM、IBD-EIM、IBD-HFM及上述3项指标的失衡度绝对值.结果:大肠经、小肠经和膀胱经细胞外液阻抗左侧高于右侧(P<0.05,P<0.01).十二经细胞外液IBD-LRM的均值为(4.0±1.4)％,IBD-LRM绝对值均值为(15.0±1.1)％,IBD-LRM绝对值最大者为膀胱经.IBD-EIM均值为(3.3±1.0)％,IBD-EIM绝对值均值为(17.9±1.6)％,IBD-EIM绝对值最大者为膀胱经-肾经.手厥阴、太阴和少阴经细胞外液阻抗值均小于同名足经.IBD-HFM均值为(-2.6±1.1)％,IBD-HFM绝对值均值为(19.7±1.7)％,IBD-HFM绝对值最大者为少阳经,阴经失衡比阳经大.细胞外液阻抗在左右侧之间和手足之间差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01).结论:健康人左右侧经脉的细胞外液存在一定差异,但比较接近,失衡度绝对值较低;表里经均值十分接近,失衡度绝对值中等;足经阻抗大于手经,失衡度绝对值较大.