Machine learning models for Parkinson’s disease detection and stage classification based on spatial-temporal gait parameters

BackgroundParkinson’s disease (PD) is a chronic and progressive neurodegenerative disease with no cure, presenting a challenging diagnosis and management. However, despite a significant number of criteria and guidelines have been proposed to improve the diagnosis of PD and to determine the PD stage, the gold standard for diagnosis and symptoms monitoring of PD is still mainly based on clinical evaluation, which includes several subjective factors. The use of machine learning (ML) algorithms in spatial-temporal gait parameters is an interesting advance with easy interpretation and objective factors that may assist in PD diagnostic and follow up.Research questionThis article studies ML algorithms for: i) distinguish people with PD vs. matched-healthy individuals; and ii) to discriminate PD stages, based on selected spatial-temporal parameters, including variability and asymmetry.MethodsGait data acquired from 63 people with PD with different levels of PD motor symptoms severity, and 63 matched-control group individuals, during self-selected walking speed, was study in the experiments.ResultsIn the PD diagnosis, a classification accuracy of 84.6 %, with a precision of 0.923 and a recall of 0.800, was achieved by the Naïve Bayes algorithm. We found four significant gait features in PD diagnosis: step length, velocity and width, and step width variability. As to the PD stage identification, the Random Forest outperformed the other studied ML algorithms, by reaching an Area Under the ROC curve of 0.786. We found two relevant gait features in identifying the PD stage: stride width variability and step double support time variability.SignificanceThe results showed that the studied ML algorithms have potential both to PD diagnosis and stage identification by analysing gait parameters.     

Different strategies of mixed chimerism induction may determine stem/progenitor cell populations in recipient mice

Mixed chimerism has been suggested to induce tolerance to transplanted alloantigens. As the precise influence of mixed chimerism induction on the host organism has still not been fully elucidated, the aim of the present study was to explore this phenomenon in relation to the stem cell compartment.The experiment was performed on B6.SJL-Ptprc^aPep3^b mice. Mixed chimerism induction protocols involved 3 Gy TBI (Day − 1 of the experiment), injection of 20-30 × 10⁶ Balb C bone marrow cells (Day 0), and administration of blocking antibodies against CD40L (Day 0 and Day 4), anti-CD8 (Day − 2) with/without anti-NK1.1 (Day − 3). Selected groups of mice were also treated with cyclophosphamid (175 mg/kg) on Day 2. The presence of mixed chimerism was assessed in peripheral blood, bone marrow, and spleen, as well as in various subpopulations of leukocytes (CD4⁺, CD8⁺, CD45/B220⁺, Gr-1⁺, lin⁻/Sca-1⁺/c-kit⁻, lin⁻/Sca-1⁺/c-kit⁺, lin⁻/Sca-1⁻/c-kit⁺). Furthermore, the percentage of stem/progenitor cells (lin⁻/Sca-1⁺/c-kit⁻, lin⁻/Sca-1⁺/c-kit⁺, lin⁻/Sca-1⁻/c-kit⁺, VSEL, HSC) was analysed for the first time in bone marrow and peripheral blood of chimeric mice.The range of mixed chimerism differed significantly among various cell populations: it was lowest in CD8-positive cells and lin⁻/Sca-1⁺/c-kit⁻ cells, and highest in granulocytes. The induction of mixed chimerism revealed a significant impact on the stem/progenitor cell frequency in recipient mice, providing potential therapeutic insights into the long-term immunologic tolerance observed in chimeric mice. Collectively, these findings contribute to further optimization of mixed chimerism induction protocols and might help in the introduction of this phenomenon into clinical practice.     

银屑病关节炎患者性别间的差异性研究

目的　探讨不同性别间银屑病关节炎（PsA）患者的临床特征、相关实验室检查结果的差异性。方法　收集2007年4月—2017年4月宁夏医科大学总医院收治的215例PsA患者的住院病历资料,回顾性分析不同性别患者首发症状及皮损分布、关节炎类型、关节累及情况、系统累及情况、免疫学及炎性指标间的差异。结果　215例患者中男118例,女97例,男∶女为1.22∶1。男性与女性患者关节炎首发、皮损首发、关节炎及皮损同时发生的发生率比较,差异均无统计学意义（P>0.05）。皮损分布方面,男性患者躯干累及率为18.6%（22/118）,低于女性的32.0%（31/97）（χ2=5.081,P=0.024）。男性与女性患者首发年龄、病程比较,差异无统计学意义（P>0.05）。女性患者对称性多关节炎型发生率高于男性,脊柱关节病型发生率低于男性（P<0.05）;男性与女性患者非对称寡关节炎型、远端指/趾间关节炎型、残毁性关节炎型发生率比较,差异无统计学意义（P>0.05）;女性患者掌指关节、踝关节、肩关节、膝关节、腕关节、肘关节累及率高于男性（P<0.05）;男性与女性患者其他关节累及率比较,差异无统计学意义（P>0.05）。男性患者血液系统损害率高于女性（P<0.05）;男性与女性患者肺脏、心脏、眼部、肾脏损害率比较,差异无统计学意义（P>0.05）。女性患者抗核抗体（ANA）滴度>1∶100发生率、免疫球蛋白M（IgM）高于男性,人类白细胞抗原B27（HLA-B27）（+）发生率、免疫球蛋白A（IgA）、补体C3、红细胞沉降率（ESR）、C反应蛋白（CRP）低于男性（P<0.05）;男性与女性患者抗环瓜氨酸肽抗体（anti-CCP）（+）发生率、抗角蛋白抗体（AKA）（+）发生率、类风湿因子（RF）（+）发生率、免疫球蛋白G（IgG）、补体C4比较,差异无统计学意义（P>0.05）。结论　PsA患者中男性多见,男性与女性间关节炎类型、关节累及情况、系统累及情况均有不同,且在实验室检查方面,男性中HLA-B27（+）发生率、IgA、补体C3、ESR、CRP较高,而女性中ANA滴度>1∶100发生率、IgM较高。     

宫内感染对新生大鼠早期生长及神经行为发育的影响

探讨宫内感染对新生大鼠出生后早期生长发育和神经行为发育的影响。 通过将大肠埃希菌注入孕15 d的SD大鼠的子宫颈内建立宫内感染大鼠模型,并观察宫内感染对孕鼠分娩的影响。HE染色法观察新生大鼠脑白质组织病理学变化;免疫组织化学染色和蛋白质印迹法检测新生大鼠脑白质组织胶质细胞原纤维酸性蛋白（GFAP）、2′,3′-环核苷酸磷酸二酯酶（CNPase）、神经丝（NF）表达。随机监测新生大鼠早期生长发育和神经行为功能。 孕鼠宫内感染后,子宫和胎盘组织白细胞计数升高,提示建模成功,但宫内感染对分娩无显著影响。新生大鼠7日龄时脑白质部位结构稀疏呈筛网状改变,GFAP表达增加（P＜0.01）,而CNPase和NF表达减少（P＜0.05或P＜0.01）。与对照组新生大鼠比较,感染组新生大鼠出生体质量轻、体质量增长缓慢（P＜0.05或P＜0.01）;耳廓分离、睁眼、平面翻正、负趋地性、听觉惊恐和游泳试验等完成日龄延长（P＜0.05或P＜0.01）。 宫内感染可导致新生大鼠脑白质损伤,并引起新生大鼠早期生长发育及神经行为发育延迟。      

广州市红山街社区2型糖尿病服务包的管理效果研究

背景 糖尿病及其并发症发生率逐渐升高,已成为全球性公共卫生问题,并给个人、家庭及社会经济发展带来沉重的负担,针对社区居民的个性化糖尿病服务包有利于优化管理。目的 比较国家公共卫生服务包与广州市红山街社区签约糖尿病服务包模式对2型糖尿病患者的管理效果,探索社区对糖尿病防治综合管理的有效模式。方法 选取2014年9月-2016年9月广州市黄埔区红山街社区卫生服务中心辖区内的6个居委中病情稳定的2型糖尿病患者共232例为研究对象。采用随机数字法,将纳入患者分为对照组和干预组,每组116例。对照组患者入组后采用我国2型糖尿病公共卫生服务包进行管理,干预组患者入组后按红山街社区2型糖尿病服务包进行管理,干预随访时间均持续9个月。比较干预前后两组实验室指标（包括血糖相关指标、生化指标等）及其达标率。结果 对照组、干预组分别失访23、20例,最终纳入分析的患者分别为93、96例。干预前两组各项指标比较,差异均无统计学意义（P>0.05）;干预后干预组患者空腹血糖（FPG）、餐后2 h血糖（2 hPG）、糖化血红蛋白（HbA1c）低于对照组,FPG、2 hPG达标率高于对照组（P<0.05）;干预后两组收缩压（SBP）、舒张压（DBP）、体质指数（BMI）、腰臀比、总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）及血压、HbA1c、TC、TG、HDL、LDL达标率比较,差异无统计学意义（P>0.05）。结论 红山街社区2型糖尿病服务包对2型糖尿病患者血糖水平的控制效果明显,对糖尿病规范化管理及完善分级诊疗体系具有重要意义。     

发热伴血小板减少综合征病毒动物感染及动物模型

发热伴血小板减少综合征病毒（severe fever with thrombocytopenia syndrome virus,SFTSV）是我国2009年发现的一种新型布尼亚病毒。蜱虫是其重要储存宿主及传播媒介,野生动物和家畜均存在自然感染。α/β干扰素受体基因敲除的免疫缺陷小鼠是理想的实验动物模型。本文综述了SFTSV的动物感染及动物模型的研究成果,为SFTSV自然流行的控制以及动物实验提供依据。     

综合评估慢性阻塞性肺疾病稳定期中医证型与疾病程度及预后的相关性

目的:运用综合评估法分析慢性阻塞性肺疾病稳定期中医证型与病情程度及预后的相关性。方法:将符合纳入标准的200例患者分为肺气虚、肺脾气虚、肺肾气虚及肺肾气阴两虚四组,观察1年前后患者肺功能、mMRC分级、CAT评分,并进行数据整理及统计分析。结果:肺肾气虚证、肺肾气阴两虚证患者较肺气虚证、肺脾气虚证患者肺功能分级重且FEV1下降更明显、出现呼吸困难症状重且程度进展快、对生活质量影响较大且影响增加更显著,但肺气虚证与肺脾气虚证、肺肾气虚证与肺肾气阴两虚证之间无明显差异。结论:慢性阻塞性肺疾病稳定期中医证型与疾病程度及预后存在相关性。     

超声心动图、ECG及联合检查对PAH-CHD肺动脉压力的预测价值观察

目的探讨超声心动图、心电图(ECG)及联合检查对先天性心脏病相关性肺动脉高压(PAH-CHD)肺动脉压力的预测价值。方法选取我院2017年1月-2018年9月收治的80例CHD患者为研究对象并开展回顾性分析,所有患者均行超声心动图及ECG检查,依据是否并发PAH将以上研究对象分为PAH组(36例)和非PAH组(44例),比较两组的超声心动图指标(肺动脉收缩压)及心电图指标(RV5振幅),绘制肺动脉收缩压、RV5振幅预测PAH-CHD肺动脉压力的ROC曲线,分析两者分别检查及联合的预测价值。结果 PAH组的肺动脉收缩压与RV5振幅均显著高于非PAH组(P<0.05);超声心动图指标预测PAH-CHD的灵敏度为72.1%,特异度为77.8%,心电图指标预测PAH-CHD的灵敏度为62.8%,特异度为69.4%,两者联合预测PAH-CHD的灵敏度为67.4%,特异度为83.3%;ROC曲线显示,两种检查方法的曲线下面积AUC与0.5比较差异显著(P<0.05),两种方法联合诊断的曲线下面积AUC均大于超声心动图、心电图单独诊断。结论超声心动图联合心电图检查对于PAH-CHD具有一定预测价值,且相较于单独检查能够提高准确度。     

清热化湿中药保留灌肠治疗溃疡性结肠炎疗效观察

目的 观察中药保留灌肠对溃疡性结肠炎（ulcerative colitis,UC）的疗效。方法 将60例轻中度UC患者随机分为观察组和对照组,每组30例。对照组采用美沙拉秦栓塞肛,观察组采用中药保留灌肠,治疗时间为8周。评价两组临床疗效,比较两组治疗前、治疗4周末、治疗8周末的疾病活动指数（disease activity index,DAI）、Baron内镜评分和Geboes指数,采用中文版炎症性肠病生存质量问卷（inflammatory bowel disease quality questionnaire,IBDQ）评价两组患者治疗前后的生存质量,观察两组恶心、腹胀、腹痛、便次增多等不良反应的发生。结果 观察组临床总有效率（93.3%）高于对照组（73.3%）,但两组临床疗效分布比较,差异无统计学意义（Z=－1.902,P=0.057）。治疗4周末、8周末两组DAI评分均显著降低（P＜0.05）,且观察组显著低于对照组（P＜0.05）。广义估计方程分析结果显示,对照组与观察组比较,Baron内镜评分和Geboes指数的优势比（odds ratio,OR）分别为2.12、2.30;治疗8周末与治疗4周末、治疗前比较,Baron内镜评分的OR值分别为63.66、6.50,Geboes指数的OR值分别为33.57、9.45。两组治疗后生存质量评分与治疗前相比,肠道症状、情感能力、社会能力、全身症状4个维度上得分均显著提高,且观察组4个维度评分升高值均显著大于对照组（P＜0.05）。治疗期间,对照组共15例患者出现恶心、腹痛、腹胀、大便次数增多,观察组共5例患者出现恶心、腹痛、大便次数增多,观察组不良反应发生率显著低于对照组（P<0.05）。结论 中药保留灌肠能有效治疗UC,降低疾病活动指数,改善内镜评分,提高生存质量。