MASLD管理中无创检测替代肝活检添新证据:突破还是挑战?

代谢相关脂肪性肝病(MASLD)与肥胖、代谢综合征、2型糖尿病密切相关。随着全球肥胖和糖尿病的流行,MASLD疾病负担日益加重。肝活检一直被视为诊断MASLD和评估肝病严重程度的“金标准”,但侵入性和局限性限制其在临床应用。血清生物标志物、影像学技术等无创检测方法在评估MASLD纤维化方面显示巨大潜力。其中,结合了振动控制瞬时弹性成像(VCTE)与常规生物标志物的Agile评分系统,能够识别MASLD相关进展性纤维化和肝硬化,并预测MASLD患者肝脏相关事件,为临床监测肝病进展提供新的标志物。尽管这些无创方法同样存在一些局限性,但它们为MASLD的诊断和管理提供了新工具,未来的研究和技术创新有望进一步完善这些方法,从而为患者提供更准确、更安全的诊疗方案。

基于GA-SVR的近红外无创检测智能算法研究

近年来,由于安全、无损、高效等因素,基于近红外光谱及人工智能算法的无创检测在医学、生物等领域内备受关注。如何获取智能回归模型的近红外光谱有效特征是关键问题之一。以血糖浓度检测为例,融合近红外光谱、遗传算法与支持向量回归(GA-SVR),建立了近红外无创血糖浓度智能预测算法。首先,根据OGTT实验规则,采集志愿者无创动态血液近红外光谱及其对应的血糖浓度,进一步基于遗传算法确定最优近红外特征波长组合,最后建立支持向量机回归模型实现血糖浓度的回归预测。设计了对比实验,分别将遗传算法与多层感知机回归(GA-MLPR)、偏最小二乘回归(GA-PLSR)和随机森林回归(GA-RFR)结合,与本文提出的方法进行比较。实验结果表明,提出的GA-SVR模型预测效果最好,测试集相关系数相比GA-PLSR提高了44%,相关系数达到99.97%,均方误差为0.000097。表明,提出的GA-SVR可以实现对近红外光谱数据的有效特征提取,验证了启发式智能算法对于近红外无创检测的可行性。

基于支持向量回归的血红蛋白浓度无创检测模型

为实现血红蛋白浓度的无创检测,设计基于支持向量回归的血红蛋白浓度检测方法。首先,基于Beer-Lambert定律建立血红蛋白无创检测数学模型;然后,对采集的光电容积脉搏波描记法(PPG)信号进行降噪和滤除基线漂移处理后提取出血红蛋白浓度特征信息,并使用递归特征消除算法对提取的特征信息进行选择,以去除冗余特征;最后,将筛选出的29个特征信息作为回归模型的输入特征,并采用支持向量回归算法构建血红蛋白预测回归模型。通过对249例临床数据进行试验验证(其中199例作为训练数据集,50例作为测试数据集),得出预测值与参考值的均方根误差为1.83 g/dL,相关系数为0.75(P<0.01),试验结果表明本文方法与传统有创检测方法具有较强的一致性。

基于多波长近红外光谱的血红蛋白浓度无创检测技术研究

针对传统的血红蛋白浓度检测需要抽血采样,检测流程复杂且无法连续监测血红蛋白浓度的变化趋势等问题,本研究设计了一种基于多波长近红外光谱的无创血红蛋白浓度检测方法。首先,基于Beer-Lambert定律建立了血红蛋白无创检测数学模型,并依据该模型设计了八波长近红外光电容积脉搏波(photoplethysmography,PPG)信号采集系统;然后,对采集的PPG信号进行降噪和滤除基线漂移等预处理,并根据建立的无创检测模型对特征信息进行提取与选择;最后,基于Stacking算法构建血红蛋白预测回归模型。通过对249例临床数据进行实验验证,得到无创检测模型的预测值与参考值的均方根误差为1.17 g/dL,相关系数为0.75。实验结果表明,本研究方法可有效实现血红蛋白浓度的无创检测。

基于小波变换的噪声及背景同时去除方法在血糖近红外无创检测中的应用

对于血糖近红外无创检测,光谱信号中的各种噪声以及水分等物质的强吸收产生的背景信号,影响了光谱定量校正模型的预测精度.利用小波变换,可将光谱信号分解为多尺度的近似成分与细节成分,根据无用信息变量消除判据可判定代表背景信息的高尺度近似成分及代表噪声的低尺度细节系数,去除相应的成分即可同时去除光谱信号中的背景与噪声.本文将这种小波变换与无用信息变量消除判据相结合的预处理方法应用于人体血糖无创检测研究中,并分析了该方法对不确定因素较多的复杂光谱模型的适用性问题.实验结果表明应用小波变换结合无用信息变量消除判据的方法可以有效地同时去除血糖无创检测近红外光谱信号中的背景信息和噪声,提高光谱定量校正模型的预测精度,对于人体血糖无创检测具有重要应用价值.

功率谱熵在局灶性缺血性脑损伤无创检测中的应用

为了对局灶性缺血脑损伤的程度进行无创诊断 ,并对损伤区域进行定位 ,用 SD(Sparague- dawley)实验大鼠建立了一个局灶性缺血脑损伤的动物实验模型 ,采得缺血前到缺血 30 m in时的缺血区域与正常区域的 EEG(Electroencephalogram)信号 ,并采用功率谱熵对 EEG信号进行了分析。结果发现局灶性脑缺血导致 EEG信号的功率谱熵发生了明显的变化。缺血侧的 EEG信号的功率谱熵在缺血 15 min时已经明显低于缺血前的正常值 ,在整个缺血过程中缺血侧的 EEG信号的功率谱熵小于正常区域的功率谱熵。这表明 EEG信号的功率谱熵是一种很好的表征脑缺血损伤的参数 ,具有计算简便。

生物组织光学特性参数的无创检测理论与技术

无创定量确定生物组织的光学特性在医学诊断和治疗领域中有着很重要的意义和广泛的应用前景。作为生物组织光学特性参数无创检测技术的理论基础 ,首先简要介绍了描述散射介质中光传播及分布的漫散射理论及蒙特卡罗模拟算法 ;然后分别介绍了用漫散射理论和蒙特卡罗模拟算法无创定量确定生物组织光学特性参数的具体方法 ;最后总结了到目前为止无创定量确定生物组织光学特性参数的研究成果 。

心肌缺血的运动心电信号无创检测方法

目的改进用于心肌缺血无创检测的运动心电信号特征分析方法。方法研制一套改进的运动心电信号检测系统，提出单位时间ＳＴ 段面积（ＳＴＡ） 和ＳＴＡ 与相关心率（ＳＴＡ／ ＨＲ） 的斜率作为新特征参数的计算方法，同时还提出了减少运动信号采集中干扰噪声混入的措施。结果临床运动试验中采集到的１４ 例运动心电信号数据特征所进行的分析结果，验证了这些新参数计算的有效性，计算结果不仅与常规参数的计算基本一致，而且提高了运动心电信号特征参数计算的稳定性和可靠性。结论 这些新参数的提出为运动试验方法中的心电信号分析提供了更有效、可靠的检测手段，有望进一步得到临床应用。

基于近红外光谱技术的人体血糖浓度无创检测系统的研制

开发了一种小型化人体血糖浓度无创检测系统,该系统可实现人体血糖浓度的快速、实时、无创检测,主要由嵌入式系统、夹具、光源系统和微型光栅光谱仪四部分组成。提出了一种光源稳压驱动电路方案,可满足多种光谱采集条件对光源的要求。同时提出了一种一体化夹具设计方案,不仅简化了系统的光学结构,而且提高了测量条件的可重复性。分别用小波去噪和核偏最小二乘法对采集的光谱数据进行预处理和数学建模,并对系统进行性能评价,血糖浓度预测值与标准值的相关系数为0.95,预测均方根误差为0.6mmol.L-1,系统的重复性较好。

基于磁共振图像特征的脑胶质瘤MIB-1指数无创检测

目的探讨脑胶质瘤磁共振图像特征与MIB-1指数的关系。方法利用基本灰度信息、灰度共生矩阵、灰度-梯度共生矩阵、游程长度矩阵和闵可夫斯基泛函来构建磁共振图像肿瘤区域的原始特征集,进而分别利用基于顺序后退与k-最邻近的方法(SBS-KNN)和基于离散粒子群与支持向量机的方法(DPSO-SVM)对原始特征集进行优化,最后利用优化后的特征集进行分类。结果采用DPSO-SVM方法优化的特征集能有效地预测MIB-1指数的范围,在T1加权序列上准确率达到80.88%。结论磁共振图像特征与MIB-1指数密切相关。本文所提出的算法可以较好地预测出MIB-1指数的范围。

血细胞压积与平均血红蛋白浓度的可见-近红外光谱无创检测

血细胞压积和平均血红蛋白浓度的检测对于心脑血管疾病以及贫血等疾病的预防和治疗起着非常重要的作用,为了能够无创、准确的对血细胞压积和平均血红蛋白浓度进行检测,本研究提出了一种基于光谱技术的检测方法。经解剖学研究表明,在微循环中,血流变的异常以及血液粘稠度的改变均能引起舌象的变化,即舌象和血液成分之间存在一定的相关性,所以本研究通过采集240例志愿者舌尖反射光谱,同时拍摄志愿者舌体图片和记录生化分析结果。在进行数学建模前,首先将240例志愿者随机分为校正集和验证集,运用偏最小二乘分别建立数学模型,校正集预测值和生化分析真实值之间相关系数分别为0.998和0.938,运用所建数学模型对验证集未知样本进行预测,验证集未知样本的预测结果与生化分析真实值之间相关系数分别为0.979和0.883,平均相对误差分别为1.65%和1.88%,均方根误差分别为4.066和4.139,由实验结果可见,所建立的模型可以较好的对HCT和MCHC进行预测,同时实验结果也表明近红外光谱分析结合偏最小二乘方法有可能能够为血细胞压积和平均血红蛋白浓度的检测提供一种无创的检测方法。

一种新型心肌收缩力无创检测和评估系统的研制

研制了基于 PC机视窗平台、Delphi 5 .0软件开发工具编程 ,心音传感器、心音信号调理电路及 ISA扩展槽电路的新型心肌收缩力检测和评估系统。提出了一种用小波变换对心音信号进行去噪的实用方法。通过临床试验表明 ,该系统能无创、快速。

无创检测一侧颈动脉阻断的危险性

目的 用无创方法检测颈动脉阻断 (CAO)时脑的耐受性。方法 对 16例患者在暂时性或永久性CAO前行压颈试验 ,并用经颅多普勒 (TCD)、局部脑氧饱和度 (rSO2 )和体感诱发电位 (SEP)进行监测。结果 本组均无神经系统并发症出现。CAO后 ,同侧大脑中动脉和大脑前动脉平均血流速度 (mV)下降 (33.73± 14.45 ) %和翻转为正向 (2 7.6 9± 2 3.15 )cm/s ;rSO2 下降 (5 .18± 1.91) % ;SEP波幅下降均在 5 0 %以内。rSO2 下降与mV下降率间呈正相关 (r =0 .89,P =0 .0 0 0 1)。压颈和阻断时测得结果差异无显著性。结论 当mV下降大于 70 %、rSO2 减小超过 10 %或SEP波幅变化大于 5 0 %时 ,行CAO有潜在危险。

人体消化道无创检测胶囊定位系统的研究进展

人体消化道无创检测系统在国内外取得了较大的成功,随着研究的深入,它必将得到广泛的应用。但对无创检测系统的胶囊定位还没有一个完美的解决方案。本文对国内外的胶囊定位系统的研究现状及其最新进展情况作了介绍,并对每一种定位方法的优缺点作了分析。

色素减退性皮肤病的无创检测研究进展

目前白癜风诊断方法匮乏,主要依靠病史及临床表现。但是很多白癜风患者早期临床表现并不典型,发病时间、诱因、发病过程常常不详,给早期明确诊断带来很大困扰,临床上容易与其他色素减退性皮肤病如贫血痣、无色素痣、炎症后色素减退、单纯糠疹等皮肤病混淆,容易造成误诊、误治。本文综述了无创性检测手段包括伍德灯、色度仪、皮肤镜、共聚焦激光扫描显微镜在色素减退性皮肤病中的辅助诊断原理、方法、结果判定、临床应用价值及各种方法的局限性。结合各项辅助检测方法的优点,图像与客观数据相结合,定性与定量相结合,有助于弥补单项检查的不足,提高诊断的准确率。

局灶性脑缺血损伤无创检测中EEG近似熵研究

局灶性脑缺血的早期无创诊断在临床实际中有着非常重要的意义。采用SD(Sparague-Dawley)大鼠建立了局灶性脑缺血的动物实验模型,记录了缺血前后缺血区域和正常区域的脑电信号EEG。由于近似熵复杂度算法所需时间序列长度较短,大大减少了脑电信号非平稳所带来的困难,且无需粗粒化,采用近似熵对局灶性缺血动物实验模型的脑电信号的复杂度进行了分析。结果发现缺血前后缺血与非缺血区域的近似熵均有着易于区分的特征,因此EEG信号的近似熵分析可以用于对局灶性缺血的脑损伤程度进行诊断,并区分损伤区域和非损伤区域,有望在临床中加以应用。

近红外透射法血糖无创检测光学子系统的构建与分析

研究血糖的无创检测技术,对于减轻糖尿病患者的检测痛苦,实现血糖浓度的实时监测具有重要意义。传统的光学方法大都需要利用光谱仪扫描样品光谱,虽获取的数据信息量大,但实验设备复杂,不便于实际推广。使用1 300和1 550 nm两个特定波长的LED并结合光纤结构,构建基于近红外透射原理的血糖无创检测系统。通过对50个1 300 nm波长下光强数据、75个1 550 nm波长下光强数据以及30个空白对照实验数据进行总体分布的秩和检验,证明系统采集到的1 300和1 550 nm两波长下的近红外光强信号与空白对照信号具有显著差异性。同时,两组光强信号均符合正态分布,其中1 300 nm波长下光强信号实验样本值X～N(4.601,1.1392),1 550 nm波长下光强信号Y～N(4.446,1.0782)。研究表明,所构建的系统可有效检测含有血糖信息的近红外光强信号,为后续的数据处理和模型建立奠定基础。

动脉硬化无创检测研究进展

动脉硬化度的无创检测对于心血管疾病的"三早"预防具有重要意义。本文介绍了踝臂指数、脉搏波传播速度等目前用于动脉硬化无创检测的主要指标及其相关技术、装置,对近年来动脉弹性功能检测领域的研究进展进行了阐述。

用于血糖无创检测的葡萄糖传感器研究

研制一种新型葡萄糖传感器,初步实现用于反离子电渗透技术提取皮下组织液的葡萄糖的浓度测量。用铁氰化钾作为电子媒介体,固定在聚环氧乙烷凝胶里的葡萄糖氧化酶与溶液中的葡萄糖催化氧化生成葡萄糖酸和亚铁氰化钾,通过检测该反应产生的氧化还原电流的大小来计算葡萄糖溶液的浓度。新型葡萄糖传感器的检测浓度范围2～22 mmol/L内线性度较好,传感器的一致性测试表明:同一传感器多次测量的偏差不超过2%,反应时间较短,接近于1 s。