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2022 Year 37 Volume 3 Issue
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Abstract：目的 探索半监督学习算法在内镜图像长尾分类中的应用。 方法 我们在HyperKvasir数据集上探索了半监督的内镜图像长尾分类,该数据集是最大的胃肠道公共数据集,有23个不同的类别。使用基于一致性正则化和伪标签的半监督学习算法FixMatch,在将训练数据集和测试数据集按4:1的比例进行划分后,按照20%、50%和100%的比例抽取有标签的训练样本,以测试在有标签数据有限下的分类性能。 结果 通过微观平均、宏观平均评价指标和马修斯相关系数（Mathews correlation coefficient,MCC）作为总体评价指标来评估分类性能。半监督学习算法在有标签训练数据比例为20%、50%和100%的情况下,MCC分别从0.8761提高到0.8850、0.8983提高到0.8994、0.9075提高到0.9095。在有标签训练数据比例为20%的情况下,半监督学习算法可以提高微观平均和宏观平均的分类性能。对于50%和100%的情况,半监督学习算法可以提高微观平均下的分类性能,但会损害宏观平均的分类性能。通过分析每个类的混淆矩阵和标注偏差,我们发现基于伪标签的半监督学习算法加剧了分类器对头类的偏好,导致头类的性能提高而尾类的性能下降。 结论 半监督学习算法可以提高内镜图像长尾分类的性能,特别是在标签极其有限的情况下,这可能有利于为小医院建立辅助诊断系统。然而,伪标签策略可能会放大类不平衡的影响,从而损害尾部类的分类性能。Keywords：内镜图像;人工智能;半监督学习;长尾分类;图像分类24|307|0Updated：2024-04-10 -
Abstract：目的 预测感染性心内膜炎（Infective endocarditis,IE）未来的疾病负担及其归因危险因素。 方法 我们利用2019年全球疾病负担数据库分析了1990年至2019年IE的疾病负担及其危险因素,并利用贝叶斯年龄-时期-队列模型预测了2020年至2030年IE的全球疾病负担。 结果 到2030年,全球IE发病率将会不可控制地增加。其中,发展中国家的发病率增长速度最快,发达国家的新发病例数量最高,男性发病率较高,但性别差距将会缩小。高收入国家的老年人的发病负担最重,逐渐向中等收入国家转移。在中/高-中社会人口指数（social-demographic indicators,SDI）国家的发病率将超过高SDI国家。在中国,预计到2030年,IE的年龄标化发病率将达18.07/10万人,而IE患者的数量将达45万人。IE导致的死亡和心力衰竭负担仍然较重,女性的负担将增加并超过男性,而高SDI国家的老年人将承担最严重的疾病负担。高收缩压成为IE相关死亡的主要危险因素。 结论 未来十年全球范围内IE的疾病负担和危险因素分析表明,IE的发病率将会增加,IE相关的死亡和心衰负担的控制将成为严峻问题。应关注IE疾病负担的性别、年龄以及区域和国家的异质性,以便制定降低IE疾病负担的有效策略。Keywords：感染性心内膜炎;发病率;死亡率;心力衰竭;贝叶斯年龄-时期-队列模型38|518|0Updated：2024-04-10 -
Abstract：目的 方剂应用在中国有数千年的历史。在组成方剂的数味中药中,有些中药为常用药,值得被进一步研究,但始终没有明确的界限区别常用药与不常用药。本研究旨在明确方剂中的中药分布是否符合齐普夫定律,并根据中药信息齐普夫分布情况,获得常用中药的分界临界值。 方法 共采集84,418首方剂信息。首先预处理方剂中的中药信息,其次分析了中药的分布是否符合齐普夫定律及齐普夫分布,最后进行了线性拟合实验进一步证明中药的频次与排序之间是否存在关系。 结果 方剂中的中药分布符合齐普夫定律及分布。本研究根据分布曲线获得了常用中药与不常用中药分界的临界值。 结论 齐普夫定律适用于方剂信息的分析。Keywords：齐普夫定律;传统中药;方剂15|181|0Updated：2024-04-10 -
Abstract：目的 比较五个机器学习模型和SAPS II评分在预测脓毒症患者30天内死亡率方面的表现。 方法 从MIMIC-IV数据库中提取败血症患者相关数据,生成临床特征,并通过互信息法和网格搜索进行特征筛选。构建逻辑回归、随机森林、LightGBM、XGBoost等机器学习模型,预测脓毒症患者30天内死亡率。此外,还获得了包括准确率、精确度、召回率、F1得分和受试者工作特性曲线下面积（area under the curve,AUC）在内的五个模型评估指标。最后,在外部数据集中验证了模型的效果。 结果 LightGBM的表现优于其他方法,取得了最高的AUC（0.900）、准确率（0.808）和精确度（0.559）。所有机器学习模型的表现都优于SAPS II评分（AUC=0.748）。在外部数据集的验证中LightGBM的AUC达到0.883。 结论 机器学习模型在预测败血症患者的死亡率方面被认为是比传统的SAPS II评分更有效的方法。Keywords：MIMIC-IV;脓毒血症;机器学习;风险预测59|1248|0Updated：2024-04-10 -
Abstract：目的 基于临床常用指标,采用机器学习方法构建前列腺癌风险预测模型,为前列腺癌的早期诊疗提供科学依据,评价人工智能技术在医疗健康数据平台下的应用价值。 方法 对国家临床医学科学数据中心提供的前列腺肿瘤预警数据集预处理后,使用平滑剪切绝对偏差（smoothly clipped absolute deviation,SCAD）算法筛选特征指标。采用随机森林（Radom forest,RF）、支持向量机（support vector machine,SVM）、反向传播（back propagation,BP）神经网络、卷积神经网络（convolutional neural network,CNN）4种模型预测前列腺癌发生风险,其中神经网络模型使用经SMOTE增强后数据拟合。不同模型的预测能力采用受试者操作特性（ROC）曲线下面积（area under the curve,AUC）进行比较。在确定最优模型后,使用Shiny开发前列腺癌风险预测在线平台。 结果 在预测变量中,除活检标本碎组织体积、血游离前列腺特异抗原（fPSA）外,无机磷、甘油三酯、游离钙等临床常用指标与前列腺癌也密切相关。在4种模型中,RF预测效果最好（准确率：96.80%;AUC：0.975,95%CI：0.964-0.986）,其次为BP神经网络（准确率：85.36%;AUC：0.892,95%CI：0.849-0.934）,SVM（准确率：82.67%;AUC：0.824,95%CI：0.805-0.844）与BP神经网络预测效果相近,CNN预测能力最低（准确率：72.37%;AUC：0.724,95%CI：0.670-0.779）。基于RF及预测指标成功开发了一种前列腺癌风险预测在线平台。 结论 本研究揭示了医疗信息化平台下传统机器学习方法和基础神经网络模型在疾病风险预测中的应用价值,为疑似前列腺癌并接受穿刺活检人群的前列腺癌预测提出了新思路。此外,开发在线预测系统有助于增强人工智能预测技术的实用性,使医疗应用更为便捷。Keywords：前列腺癌;随机森林;支持向量机;反向传播神经网络;卷积神经网络59|675|0Updated：2024-04-10 -
Abstract：目的 研究指出空气污染是2型糖尿病的危险因素。本文采用Meta分析方法评价发展中国家空气污染与2型糖尿病之间的联系。 方法 使用计算机检索PubMed、EMBASE和Web of Science数据库内截至2022年03月31日发表的发展中国家空气污染与2型糖尿病患病率或发病率之间关系的研究论文。使用比值比（OR）来评估疗效,对纳入的研究进行Meta分析。 结果 共纳入在发展中国家进行的8项横断面研究和8项队列研究。对8项PM2.5相关的研究进行的Meta分析显示,暴露于PM2.5使2型糖尿病患病率增加,相关性为1.12（95% CI 1.07,1.17）（P<0.001）。由于纳入文献数量有限,未能定量评价空气污染与2型糖尿病发病率之间的相关性。 结论 在发展中国家,暴露于PM2.5会导致2型糖尿病患病率增加。糖尿病易感人群应该注意减少空气污染暴露。Keywords：空气污染;PM2.5;2型糖尿病26|588|1Updated：2024-04-10
Scientific Data Sharing and Reuse:Original Article
- Abstract：在过去的二十年里,随着中医（traditional Chinese medicine,TCM）信息化的发展,本体的重要性越来越受到重视。然而,TCM本体的发展面临着诸多挑战。首先,由于TCM与当代生物医学认识论不同,现有的顶层本体很难应用于TCM领域知识的表示。同时,TCM领域现有的术语标准、术语集和本体互操作性不佳,数据孤岛现象广泛存在。其次,各类TCM本体的形式化表示仍需要进一步完善。因此,我们提出,应在对现有顶层本体开展深入的理论研究,并对TCM中的重要概念进行重新梳理后提出统一的TCM基础语义框架。在这样的框架下,协同构建TCM子领域本体,并以通用格式进行形式化表示。此外,应通过建立本体研究社区来鼓励广泛的合作,以促进本体同行评审和重利用。Keywords：本体;中医;顶层本体;领域本体;语义标准39|491|0Updated：2024-04-10
Scientific Data Sharing and Reuse:Perspective
- Abstract：本文描述了2017年中国流动人口常见疾病及其影响因素的全国性横断面调查数据集。该调查是2017年中国流动人口卫生计生动态监测调查（一项针对全国流动人口的年度大规模全国性调查）的一个重要组成部分。调查以15岁以上的流动人口及本地户籍人口为调查对象,根据2016年中国流动人口年报数据为抽样框,采用分层、多阶段、与规模成比例的概率比例规模抽样法（probability-proportional-to-size sampling,PPS）。数据集中获得的抽样人群包括来自国内8个城市的13,998名流动人口和14,000名本地户籍居民。该调查搜集调查对象及其家庭成员的人口学信息、流动或居住意向、健康状况、医疗卫生服务、社会融合状况、包括高血压、2型糖尿病、腹泻、发热、皮疹、黄疸、结膜发红、感冒等身体损害在内的常见疾病患病情况以及其相关影响因素的信息。该数据集是中国调查流动人口常见疾病及其影响因素的规模最大和最具代表性的数据集,可用于研究中国流动人口常见疾病的患病情况及其影响因素,并为政府改善流动人口的医疗服务可及性和公共卫生服务公平性提供数据支持。Keywords：卫生服务;流动人口;人口调查;常见疾病;影响因素;中国29|253|0Updated：2024-04-10
Scientific Data Sharing and Reuse:Data Article
- Abstract：本文从深化科技体制改革、优化科技创新生态方面重点梳理了中国医学科学院北京协和医学院（以下简称“院校”）在医学健康科技创新发展中的改革举措,初步总结了院校近十年来通过科技创新守卫人民健康、推进健康中国战略的亮点工作,主要展示了其在基础研究、疾病防治、医药技术等领域科技创新成果。这些科技成果的取得凸显了院校为实现医学科技自立自强、全面推进健康中国建设提供重要支撑,为我国医学科技事业发展做出重要贡献。Keywords：中国医学科学院北京协和医学院;医学健康;科技创新;十年20|200|0Updated：2024-04-10
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Abstract：失血和输血是心血管外科及心血管麻醉的重要质控指标。患者血液管理（patient blood management,PBM）指基于循证医学证据对可能接受输血治疗的患者开展的包括贫血干预、血液稀释、血液回收、凝血管理等在内的多学科协作诊疗,以期尽可能减少血制品输注和改善患者预后。心血管外科开展PBM需心脏外科医生、血管外科医生、麻醉科医生、体外循环科医生、危重症科医生和其他医务工作者的团队合作。本文着重介绍了阜外医院PBM的证据和实践。临床在开展PBM时,需考虑机构的资源情况,包括设备、技术、药品、技能的可获得性以及花费效益比。Keywords：出血;输血;心血管手术;麻醉38|1565|1Updated：2024-04-10
All for People’s Health——Our Decade:Special Reports
- Abstract：本文在宏观分析我国临床医学面临“需求端”和“供给端”发展不平衡的基础上,对组成战略科技力量的主体、资源和生态的建设内涵进行阐释,提出需要扩大主体半径、畅通科技支撑体系保障链条和营造临床医学可持续发展正循环生态的发展方向。在此基础上,本文聚焦我国生殖健康临床医学的起步和发展,以北京大学第三医院生殖医学学科战略科技布局实践为例,系统阐释了如何在具体执行上更为有效地将战略科技力量落地,以期以小见大地为其他领域乃至我国整体临床医学科技力量的构建提供参考。Keywords：生殖医学;临床医学;能力建设;科技进步19|174|0Updated：2024-04-10
Think Tank Forum
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Abstract：Wnt5a是一种分泌性的Wnt蛋白,在细胞通路及炎性疾病中扮演重要作用。WNT5A基因可编码形成Wnt5a长链蛋白和Wnt5a短链蛋白,这两种蛋白的形成取决于WNT5A基因启动子甲基化的部位,具有不同的功能。然而,WNT5A基因启动子甲基化的机制目前仍然不清楚。在炎性疾病中,因为WNT5A基因甲基化的部位不同,Wnt5a具有抑制炎症和促进炎症的双面功能,这或许涉及Wnt5a蛋白不同的亚型。因此,Wnt5a蛋白的不同亚型或许是潜在的炎性疾病诊断标记,WNT5A基因甲基化的具体机制也需要深入研究。Keywords：Wnt5a;炎性疾病;启动子甲基化69|796|0Updated：2024-04-10 -
Abstract：心肌灌注显像在冠心病的诊断、预后和管理中具有重要价值。当前,血管扩张剂和肾上腺素剂是最常见的心肌负荷药物。然而,这些药物在部分病人中的应用有限制,并且有多种副反应。因而,有必要开发可以在更多病人中应用的心肌负荷药物。去甲乌药碱是一种β受体激动剂,被批准作为心肌负荷药物应用于心肌缺血的诊断。因其正性肌力作用,去甲乌药碱有望成为用于冠心病诊断的心肌灌注显像负荷药物。本综述总结了去甲乌药碱在心肌灌注显像中的应用,包括其作用机制、给药方式、有效性及安全性。Keywords：去甲乌药碱;心肌灌注显像;负荷药物;冠状动脉疾病20|403|0Updated：2024-04-10
Review
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Abstract：青霉素的研发在旧中国艰难起步,并取得了一定的成果。1951年,张为申作为唯一一位在美国青霉素研发中心接受培训和工作多年的华裔科学家,克服重重困难回到中国。1953年,在他和同事们的努力下,中国实现了青霉素的工业化生产,缓解了广大群众的燃眉之急。抗生素也成为新中国成立后第一个取得重大科技成果的学科。20世纪50年代中期,乳糖替代品国产化的技术突破,标志着产青霉素培养基原料的国产化,为中国特色青霉素的产业化生产铺平了道路。抗生素成为中国数亿患者使用率最高、价格最实惠的药物之一,中国从此结束了“东亚病夫”的屈辱历史。Keywords：青霉素;研发;工业化生产;张为申37|186|0Updated：2024-04-10
Historical Traces of Medicine
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