基于血常规支持向量机应用于肾病模型的预测

文章利用主成分分析对肾病患者的血常规检测数据进行特征提取，采用支持向量机对肾病患者样本、虚拟正常人样本及其他疾病患者样本建立分类模型。采用高斯径向基函数为核函数，调节核函数参数C及σ以建立最佳支持向量机模型，并且采用留一交叉验证法从虚拟正常人样本中区分出来的识别率为91.35%，而用十折交叉验证法得到该模型从其他疾病中区分出来的识别率为81.71%。结果表明，基于血常规支持向量机法建立的肾病分类模型能较好的把肾病从其他疾病和正常人样本中区分出来。     

支持向量机在临床医学中的应用研究进展

支持向量机是在统计学习理论基础上发展而来的一种新的可训练学习方法,它作为一种有效的分类工具,被广泛应用于临床诊断、医学影像、信号识别、疾病亚型区分、预后判断、基因微阵列等医学领域,并正在成为继神经网络之后新的研究热点,现对支持向量机在临床医学的应用进展进行综述,并对其在临床医学领域未来的应用趋势进行展望。     

基于微量元素支持向量机在鼻咽癌模型预测中的应用*

背景：支持向量机目前已经在文本分类、手写识别、图像分类、生物信息学等诸多领域被成功应用。目的：采用智能算法,将支持向量机算法与微量元素数据结合对鼻咽癌患者建模,以提高鼻咽癌识别正确率。方法：基于微量元素数据,利用支持向量机对鼻咽癌患者、正常人、其他疾病患者样本建立分类模型。样品取自观察对象未染发头枕部紧贴头皮3 cm的头发。对样本进行的临床微量元素检测项目为6种元素锌、铜、铁、锰、镉、镍,加上年龄和性别共8项。采用高斯径向基函数为核函数、调节核函数参数C及σ以建立最佳支持向量机模型。结果与结论：采用十折交叉验证法得到模型的识别率分别为81.71%和66.47%。结果表明,基于微量元素的支持向量机法建立的鼻咽癌分类模型能较好的把鼻咽癌样本从正常人、各种疾病患者样本中区分出来。     

基于支持向量机多分类器的运动想象电位识别***★

提出一种基于支持向量机多分类器的运动想象电位识别方法。首先通过neuroscan软件进行脑信号的脑地貌图分析，根据地貌图在不同任务下的脑区优势变化利用小波提取相应脑区的特定频率段信号。再通过小波包提取其能量特征，得到时域、频频域和空域相结合的特征序列。最后利用支持向量机多分类器对想象左手、右手、脚或者想象左手、脚、舌头的脑信号进行识别，并取得了较好的结果。     

基于多维输出支持向量回归机的脑电源定位*

脑电源定位是根据头皮观测电位进行逆问题计算的过程。文章把采用近似迭代变权最小二乘法方法的多维输出支持向量回归机应用到脑电源定位中。与单变量输出支持向量机回归建模相比,采用该方法建立的多变量系统模型结构较为简单,计算工作量小,速度快。为了发现头皮电位和脑内部产生源的关系,选择使用了单个等效偶极子源和四层同心球头模型。实验结果表明,多维支持向量回归机方法在脑电源定位问题求解中具有运行速度快,鲁棒性好等特点。 关键词：脑电源定位;迭代变权最小二乘法;多维支持向量回归机;移动偶极子     

模糊聚类支持向量机在步态分类中的应用

背景：对于患有神经系统或骨骼肌肉系统疾病的患者,分析步态数据可以评定康复程度,制定治疗方案。如何有效地分类小样本步态数据成为重要的研究课题。 目的：用改进的支持向量机算法对小样本步态数据进行分类,准确诊断疾病。 方法：建立加入模糊C均值聚类的支持向量机算法,选用Gait Dynamics in Neuro-Degenerative Disease Data Base 40~59岁年龄段的6组数据,共720个样本数据,采用左摆间隔和左支撑间隔两维参数对步态数据建模。数据归一化后,通过模糊C均值聚类对数据进行预处理;然后用支持向量机对数据进行分类。采用不同核函数的支持向量机算法验证分类能力。 结果与结论：实验结果表明,利用改进的支持向量机算法,可以有效地对信号进行分类,有助于疾病的诊断和治疗方案的制定。     

DNA微阵列对DMD基因缺失检测的分析

目的:制备简易DNA微阵列检测DMD基因常见外显子缺失,作为一项新技术的方法学摸索,为开发更完善的DMD基因诊断芯片作准备。方法:应用分子克隆的方法扩增DMD基因18个常见易缺失外显子片段,以此作为探针制备出简易DNA微阵列,对DMD患者和健康对照的基因进行检测分析。结果:应用简易DNA微阵列检测出4例DMD患者具有不同程度的外显子缺失,其结果与PCR验证相符。对照满意。结论:DNA微阵列技术适用于DMD基因缺失检测,具有简便、高通量、灵敏等特点。     

模糊支持向量分类判别睡眠呼吸暂停综合征

背景：目前,睡眠呼吸暂停综合征的诊断主要依赖多导睡眠分析仪,该测量方法不但操作复杂、费用昂贵、分析耗时,而且在一定程度上影响患者的睡眠状况。目的：分析心率变异性与睡眠呼吸暂停综合征的关系,提出一种简便准确的睡眠呼吸暂停综合征的检测算法。方法：对38名健康者和28例不同程度睡眠呼吸暂停综合征患者的心率数据,采用去趋势波动分析法和自回归模型谱分析法,分析心率变异性与睡眠时相的相关性,并选取患者的性别、年龄以及心率变异性在各个睡眠阶段的标度指数及低频/高频比例作为睡眠呼吸暂停综合征初筛的特征参数,应用模糊支持向量机对睡眠呼吸暂停综合征阳性和阴性进行分类判别。结果与结论：实验结果表明,模糊支持向量机的分类正确率达到93.94%。与现有睡眠呼吸暂停综合征的诊断方法相比,该方法测量简单方便,具有较高的诊断准确率。     

基于LabVIEW运动想象的脑机接口系统***◆

背景：基于事件相关电位的脑-机接口,可广泛应用于残障患者的康复,显示出其重要性和未来实现的可行性。 目的：提出基于LabVIEW环境下的运动想象脑-机接口系统的实现方案。 方法：研究的关键部分是视觉刺激器的设计和脑电特征信号的特征提取两部分。测试者通过观察视觉刺激器上的左右手连续播放图像刺激产生脑电信号,采用带通滤波提高信噪比,用滑动窗截取脑电数据并且对截取的数据从能量的角度分析得到运动想象特征,同时可以在线提取特征,为实现实时系统打下了基础。 结果与结论：该方案能有效地提取出运动想象特征,并且通过离线模式识别进行了有效的分类,分类效果达到了82%。     

应用cDNA微阵列分析脊髓损伤后基因表达的差异☆

背景：基因芯片可以大规模地平行检测分析上千个基因的表达模式,克服了传统的一次实验仅能对单个或数个基因表达水平进行分析的局限。 目的：应用含有1 176条人类全长基因的cDNA表达谱芯片,对大鼠急性脊髓损伤模型中基因表达水平的变化进行动态观察。 方法：雌性SD大鼠70只随机分成正常对照组、手术对照组、损伤4 h,24 h,3 d,7 d,10 d组7组。损伤组切除T7、T8的椎板,并用钢棒从高处自由落下致脊髓损伤。手术对照组仅进行T7、T8椎板切除。正常组和各损伤组于伤后各时间段,手术对照组于术后3 d取T6~T10段脊髓,提取总RNA,运用AtlasImageTM 2.01软件(Clontech)对放射自显影基因表达谱进行分析,各个处理组与正常组相比,灰度值差异超过3倍的基因定为有表达差异。 结果与结论：结果显示共有显著表达差异基因81条,其中表达上调的基因有46条,表达下调的基因有35条,并在国内外首次观察到神经激肽B、神经肽Y、垂体后叶加压素V2受体等数个基因在脊髓损伤中的变化。结果表明利用基因芯片技术结合实验动物模型能大规模、高通量地观察急性脊髓损伤继发性损伤的基因表达谱,筛选疾病相关基因,对进一步阐明疾病在基因水平上的发病机制,有重要的意义。     

基于小波变换的心音包络提取算法及应用

背景：心音信号包含了大量心脏瓣膜活动的生理信息,心音分析对诊断心脏疾病具有重要的临床意义。 目的：旨在通过心音的包络提取,分析心音信号的各种特征,进而判断心音中是否包含杂音,以改善传统听诊技术高度依赖医生经验、听诊范围受限的缺点。 方法：提出了一种采用小波变换来提取心音包络的方法,通过与采用希尔伯特-黄变换、数学形态学、平均香农能量等心音包络求解方法进行对比,证明这种方法具有算法简便、曲线光滑、特征点突出等优点。 结果与结论：将该方法用于临床真实心音的包络提取,利用支持向量机来训练所提取心音包络的面积和小波能量两个特征参数,判别心音信号是否明显包含杂音。选用35例心音数据对算法进行验证,结果表明该算法的准确率达到95%,具有很强的实用性。     

The effects of neuronal induction on gene expression profile in bone marrow stromal cells (BMSC)--a preliminary study using microarray analysis

Bone marrow stromal cells (BMSC) have been anticipated as a donor for cell type for transplantation therapy in various neurological disorders. However, their neurogenic capacity still remains undetermined. In this study, we aimed to clarify whether in vitro chemical treatment promotes their neuronal differentiation on the level of gene expression. Mice BMSC were cultured with medium supplemented with DMSO, retinoic acid, and basic fibroblast growth factor, and their morphology and expression of neuronal markers were evaluated. Subsequently, using microarray and RT-PCR techniques, the treatment-induced changes in the gene expression profile were analyzed. After exposure to the medium, the BMSC simulated a neuron-like appearance and increased their immunoreactivity for nestin and Tuj-1. Microarray analysis revealed that the BMSC per se express the multilineage cellular genes, including those associated with the neuron. Chemical treatment significantly decreased the expression of genes related to mesenchymal cells and increased the expression of 5 neuron-associated genes. Microarray and RT-PCR analyses also demonstrated that the BMSC express the genes for several growth factors including NGF-beta and BDNF, indicating their therapeutic role in protecting the injured central nervous system. The present results suggest that at least a certain subpopulation of the BMSC have the potential to alter their gene expression profile in response to the surrounding environment and may possibly protect the host tissue by secreting neuroprotective factors.     

Genetic analysis of the fused in sarcoma gene in Chinese Han patients with Parkinson's disease

Background and purposeExome sequencing in a large essential tremor (ET) family identified a novel nonsense mutation (p.Q290X) in the fused in sarcoma gene (FUS) as the cause of this family. Because of the clinical overlap between ET and Parkinson's disease (PD), the role of FUS in an independent cohort of PD patients from China mainland was evaluated.MethodsThe entire coding region of FUS in 508 Chinese Han patients with PD and the identified variants in 633 normal controls were evaluated. A variant was further screened in an additional 382 controls for the frequency in our population.ResultsA novel variant c.696C > T (p.Y232Y) in 2 sporadic patients with PD and six variants (c.52C > A, p.P18T; c.52C > T, p.P18S; c.147C > A, p.G49G; c.291C > T, p.Y97Y; c.684C > T, p.G228G; c.1176G > A, p.M392I) without significant difference in genotypic and allelic distributions in our PD cohort were identified.ConclusionThe FUS gene is not a genetic risk factor for PD in the population of Chinese Han ethnicity.     

胶质母细胞瘤基因表达谱及相关基因的聚类研究

目的探讨人脑胶质母细胞瘤发生、发展中相关基因的表达及功能.方法用含13 939种人类基因的BioStarH140S型表达谱芯片,以正常成人脑及不同级别胶质瘤组织总RNA制备的探针杂交芯片;ScanArray 4000扫描芯片荧光信号,提取脑及胶质瘤组织差异基因并进行生物信息分析;用Hierarchical聚类对胶质瘤差异基因进行特征提取;用Northern杂交验证及进行初步功能研究.结果正常脑与18例不同级别胶质瘤组织间筛选出多类差异表达基因,通过生物信息学和Hierarchical聚类,发现α-连环素、微型染色体维护蛋白7、细胞周期素B2、FBX05、着丝粒蛋白F基因与胶质母细胞瘤密切相关,该类基因在低级别胶质瘤中表达差异不明显,但胶质母细胞瘤中表达明显上调.Northern杂交显示该类基因与胶质母细胞瘤密切相关,与芯片结果一致.结论基因表达谱芯片可快速、高效地筛选胶质瘤相关基因,发现的5条基因与胶质母细胞瘤侵袭性强密切相关,可成为判断胶质瘤预后的分子生物学指标.     

力生长因子重组腺病毒载体构建及其在成骨细胞中的表达

背景：研究表明,力生长因子(mechano-growth factor,MGF)能激活卫星细胞,促进成肌细胞增殖,在治疗肌损失、预防心肌损伤和修复神经损伤等方面有重要的作用。机械拉伸可使成骨细胞表达MGF,但是MGF对骨组织生理生化行为的影响机制尚不清楚。 目的：应用携带MGF基因的重组腺病毒载体转染成骨细胞,观察MGF在成骨细胞中的表达。 方法：将MGF基因插入到腺病毒穿梭质粒pAdTrack-CMV中,构建pAdTrack-MGF重组体。pAdTrack-MGF与腺病毒骨架质粒pAdEasy-1在BJ5183菌中进行同源重组,生成重组腺病毒质粒pAdEasy-MGF。脂质体介导pAdEasy-MGF转染293A细胞,包装成整的重组腺病毒Ad/MGF。用Ad/MGF感染原代培养的大鼠成骨细胞,荧光示踪计数法测定感染效率,RT-PCR法对重组腺病毒感染结果进行鉴定。 结果与结论：实验构建的重组腺病毒载体Ad/MGF滴度可达8.5×108 pfu/mL。Ad/MGF能高效感染体外培养的Wistar大鼠成骨细胞并表达目的基因,当感染复数为100时,感染效率最高。说明实验构建的Ad/MGF重组腺病毒可在大鼠成骨细胞中有效表达。