关键词： 新型冠状病毒   抗原快速检测   高通量   荧光免疫层析  

摘要： 在过去几年,新型冠状病毒在全球大规模肆虐传播,给全球公共卫生造成严峻的挑战,具备很强的免疫逃逸潜力和传播优势的Omicron毒株更是蓄势而来,短短一个多月便成为世界级优势毒株。为适应疫情变化,在核酸检测的基础上,增加了抗原检测作为特定人群的筛查,在第十版新型冠状病毒感染诊疗方案中,开始将抗原检测作为诊断标准,充分发挥抗原检测“早”、“快”的优势。目前,国家药监局批准的抗原检测产品普遍采用胶体金免疫层析技术及乳胶法层析技术,由于其目视即可判读结果,可能存在个体主观判断的差异,且需人工手动记录样本结果,不便于信息化管理。另外,市面上的半自动荧光分析仪普遍存在通量少,操作繁琐,检测效率低及仪器成本高等问题,而全自动荧光免疫分析仪要解决加样过程中的污染性问题,将导致测试速度降低,不能较好的满足高通量快速检测的需求。 本文以实习单位深圳市活水床旁诊断仪器有限公司为深圳市易瑞生物技术股份有限公司研发一款主辅机结构的荧光分析系统为背景,设计开发了一款应用于高通量快速新冠抗原检测荧光分析系统的上位机软件。该软件为专用型软件,不适配于其它仪器。 论文主要工作内容如下: 1、基于用户实际使用场景进行需求分析,结合仪器的模块资源,分析软件所要具备的各项功能需求,将软件系统分为用户登录、样本测试、试剂管理和系统管理四大模块,完成了各模块的UI设计和逻辑交互,操作便捷,降低了用户的学习成本。 2、完成基于HL7协议的LIS通讯设计,使用TCP/IP网络通讯与医院LIS系统进行信息交互,实现双向数据传输,便于数字化结果统计与管理;根据仪器的应用场景,完成基于ORM技术的数据库设计,抽象出各数据库表的实体信息,设计通用数据库底层操作接口,增强了数据库操作的便利性。 3、研究多线程并行调度算法,分析样本测试的实验流程,设计一套可以合理调度仪器资源的软件时序,且同时能够兼容两种测试模式,用于支持仪器的主机、辅机多线程连续插卡检测,提高了仪器的检测效率,达到400～600测试/小时,运行速度高于业内绝大多数半自动荧光分析仪;设计了一个适用于本仪器的故障处理模块,增强了仪器的可维护性。 4、对软件系统进行了各项测试,表明该仪器与配套上位机软件的功能及性能均满足设计要求,也进行了临床样本验证实验,表明仪器可满足实际的临床需求。

关键词： 新型冠状病毒肺炎   社会资本   身体质量指数   学生  

摘要： 目的 了解新型冠状病毒肺炎（COVID-19，以下简称“新冠肺炎”）疫情封控期间中国学生社会资本改变对身体质量指数（body mass index,BMI）的影响，为新冠肺炎疫情封控期间促进学生体质健康提供依据。方法 本研究所用数据均来自新冠肺炎疫情对行为生活方式改变的影响调查(the COVID-19 impact on lifestyle change survey,COINLICS)，运用logistic回归进行影响因素分析。结果 新冠肺炎疫情封控一月后，8 870名BMI不变/增加的学生中，BMI不变的学生5 939例，占比67.0%,BMI增加的学生2 931例，占比33.0%。个人社会资本、新冠肺炎疫情前BMI以及体力活动水平均是封控后BMI增加的主要影响因素。新冠肺炎疫情期间个人社会资本的得分降低是学生BMI增加的危险因素(OR=1.005,95%CI:1.001～1.011)；以新冠肺炎疫情前正常BMI的学生为参考，BMI为超重的学生封控一月后BMI增加风险更高(OR=1.123,95%CI:1.079～1.169)；与体力活动不变相比，体力活动减少的学生(OR=1.096,95%CI:1.070～1.123)封控后一月BMI增加风险更大。结论 采取针对性措施提高封控期间学生个人社会资本得分，能促进新冠肺炎疫情封控期间学生体质健康。

关键词： 新型冠状病毒肺炎疫情   看守所民警   职业倦怠   原因   对策  

摘要： 看守所是我国保障公民刑事诉讼程序顺利进行的重要一环，是打击刑事违法犯罪的关键一步。当前，看守所羁押人员成分越来越复杂，工作性质单一，任务日益繁重，监管难度不断增大，尤其是新型冠状病毒肺炎常态化疫情期间，监所执行封闭式管理模式，民警长时间连续在所内工作和生活，无法照顾家庭，间歇性与社会脱节，身心压力大的同时，被列为“边缘警种”的看守所民警立功受奖、晋级晋升难，一定程度上都增加了监管民警的职业倦怠感，最终影响监所工作的开展和稳定。看守所民警的工作状态，不仅直接反映体现出我国看守所的法律执法、管理水平，也从侧面充分体现了当前我国推进依法治国的伟大进程。如何缓解看守所民警的职业倦怠，努力践行“对党忠诚、服务人民、执法公正、纪律严明”十六字方针要求，全力履行党和人民赋予的新时代使命和工作任务，具有重要的理论和实践意义。新型冠状病毒肺炎疫情常态化期间，本文以Maslach测量工具对M县看守所23名民警展开职业倦怠调查研究，并选取5名民警进行个案访谈，方法采用文献研究法、调查问卷法、访谈法和统计分析法，运用SPSS软件对问卷结果展开信度、效度及相关维度职业倦怠分析，并对访谈结果进行梳理，发现M县看守所民警存在不同程度的职业倦怠。本文通过马斯洛需求层次理论和人职匹配模型，分析新型冠状病毒肺炎疫情常态化期间M县看守所民警职业倦怠成因，并探索提出缓解优化对策。

关键词： 酸性鞘磷脂酶   阿米替林   神经酰胺   电离辐射   小窝蛋白1   SARS-CoV-2  

摘要： 严重急性呼吸综合征冠状病毒2型也称新冠病毒(Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2),可引起新型冠状病毒肺炎(Corona virus disease2019,COVID-19),该病自2019年底出现后迅速发展为全球大流行,对公共卫生和全球经济构成严重威胁。新冠病毒主要通过空气、接触、粪口和气溶胶四种方式传播,其传播力和致病性比2003年爆发的非典病毒更强。尽管新冠病毒具有人群普遍易感性,老年人群以及患有基础代谢疾病的患者相对于健康个体更易感,更倾向于发展为重症肺炎。值得注意的是,临床肿瘤放疗患者也具有较高的新冠易感性。既往研究认为,免疫力和脏器功能低下是导致放疗患者易感新冠病毒的主要原因。由于电离辐射能够使受照细胞和组织产生复杂的生物学效应,宿主细胞的易感性改变也是不容忽视的致病因素。新冠病毒主要通过表面棘突蛋白(Spike)与宿主细胞膜受体血管紧张素转化酶2(Angiotensin convertion enzyme 2 ACE2)高亲和力结合实现病毒黏附,在宿主蛋白酶作用下通过内吞途经进入细胞。病毒内吞环节与宿主细胞膜上的鞘脂、胆固醇和内吞蛋白有关。有研究显示酸性鞘磷脂酶(Acid sphingomyelinase,ASM)存在于溶酶体中,在刺激作用下可被激活转移至细胞膜上,水解膜上的鞘脂生成疏水性产物神经酰胺(Ceramide,CER),后者可将各脂筏微域合并成更大的富含神经酰胺的膜结构域平台,这样的平台被认为是细胞内吞和摄取病原体的位点。最近有研究证明ASM/CER与新冠病毒的内吞相关。此外,小窝蛋白1(Caveolin-1,Cav-1)是小窝形成的必须组成部分。它介导形成的小窝参与许多病原体内吞过程。病原体首先结合到细胞膜上的富含鞘脂和胆固醇的小窝区域,随后小窝内陷形成内吞小泡介导病毒入胞。因此电离辐射是否会引起ASM/CER和Cav-1的异常表达,进而引起新冠病毒的感染增加尚不清楚。本课题探讨了电离辐射对新冠病毒侵袭宿主细胞的影响,并从鞘磷脂代谢和Cav-1表达改变两个角度分析了相关机制。研究首先构建了体外新冠病毒假病毒细胞感染模型,评估了电离辐射对病毒感染的影响。联合应用RNA转录组测序和生物信息学分析,发现了电离辐射对细胞鞘磷脂代谢的激活作用。通过分子生物学实验,明确了ASM/CER通路对新冠病毒感染的促进效应。在此基础上,建立了体内新冠病毒假病毒感染模型,成功验证电离辐射通过作用于ASM增加体内感染。与此同时,通过对转录组测序结果的全面分析,发现受照细胞Cav-1显著上调。并利用假病毒实验证实Cav-1表达的增强促进了新冠病毒入侵宿主细胞。具体研究结果如下:1.成功构建体外新冠病毒假病毒细胞感染模型,发现单次1.0Gy、2.0Gy、4.0Gyγ射线辐照细胞可呈剂量依赖性地促进假病毒感染。2.应用转录组测序发现电离辐射可显著改变细胞鞘磷脂代谢,并通过不同分子生物学实验揭示辐照可上调人肺泡上皮A549细胞和人肠上皮Caco-2细胞ASM的表达。3.发现A549和Caco-2细胞暴露于电离辐射后鞘磷脂代谢产物CER水平增加,液相色谱-质谱结果显示C16-CER、C18-CER、C24-CER含量在辐照后均显著上调。利用ASM干扰RNA和ASM功能抑制剂阿米替林(Amitriptyline,AMT)可逆转上述异常,提示电离辐射通过ASM/CER轴活化鞘磷脂代谢。4.利用ASM沉默、胆固醇抑制剂以及AMT干预可减弱电离辐射诱导的细胞膜脂筏形成,在体外显著降低新冠病毒假病毒侵袭宿主细胞。5.成功构建体内新冠病毒假病毒感染模型,并证实AMT干预可减弱电离辐射对病毒感染的增强效应,提示鞘磷脂代谢抑制剂AMT具有预防临床放疗患者易感新冠病毒的应用潜力。6.发现电离辐射可上调A549细胞Cav-1表达,利用Cav-1沉默和体外新冠病毒假病毒实验,明确了电离辐射强化Cav-1依赖的小窝内吞作用可促进新冠病毒感染。综上,本研究揭示了电离辐射通过增强鞘磷脂代谢和Cav-1依赖的内吞作用致敏宿主细胞易感新冠病毒的作用和机制,在此基础上发现AMT可减弱电离辐射增强病毒感染的效应,从而为临床放疗患者防治新冠病毒感染提供新思路。

关键词： 包膜病毒   包膜蛋白   病毒感染失活剂   新发和再现病毒   新型冠状病毒  

摘要： 由包膜病毒,例如人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)及严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)等引发的传染病,对人类健康和全球公共卫生造成了很大的威胁.目前已有的抗病毒药物大多数通过作用于病毒入侵细胞时或进入细胞后的生活周期来抑制感染.这些药物在遇到游离的病毒时,并不能导致病毒失去感染性,而是等待病毒感染细胞后发挥抑制作用.蛋白类病毒感染失活剂是一类可直接作用于游离病毒并导致其失去感染性的抗病毒蛋白或多肽,其主要通过与病毒颗粒上包膜蛋白(envelope glycoproteins, Envs)中的一个或多个位点相互作用,引发病毒包膜蛋白功能丧失或病毒基因组释放等,从而使病毒失去感染性.值得注意的是,蛋白类病毒感染失活剂有望比传统的抗病毒药物具有更高的利用率,且在体内应用时比化学类失活剂更安全,因此越来越受到关注.本文选择一些研究较多的代表性病毒,重点介绍了HIV, SARS-CoV及SARS-CoV-2,登革病毒(dengue virus, DENV)及寨卡病毒(Zika virus, ZIKV)的蛋白类病毒感染失活剂研究的最新进展,以及其用于紧急应对新发和再现病毒大暴发、大流行的潜力.

关键词： 近红外二区   测流免疫分析   2019-nCoV N蛋白抗原   体外检测   即时检测技术  

摘要： 早期发现并检测新型冠状病毒（2019-nCoV或SARS-CoV-2）是抑制其传播的有效途径,其中抗原检测法是一种快速检测方法,但开发出高灵敏度的有效抗原检测法却十分困难,因此测流免疫分析技术（LFIA）因其特异性高、用样量少、检测速度快和不受固定时空限制等优势而成为早期检测2019-nCoV的重要技术。此外,近红外二区（NIR-Ⅱ）发光材料具有高量子产率和低自身荧光的优势,故基于NIR-Ⅱ发光材料的LIFA具有较高的信背比（SBR）。本课题将NIR-Ⅱ Nd3+掺杂的NaYF4纳米晶与抗体偶联制备荧光标记探针并应用于LFIA中,以实现2019-nCoV N蛋白抗原的定量痕量检测。主要研究内容如下: 首先,本课题对Nd3+掺杂的NaYF4纳米晶在近红外二区波段处的发光进行优化,通过高温热裂解法制备不同晶相、不同Nd3+的掺杂浓度、不同晶粒尺寸和不同惰性壳包覆厚度的Nd3+掺杂NaYF4纳米晶,对比其荧光荧光强度和荧光衰减寿命的变化,并对其进行量子产率的计算,最终确定Nd3+掺杂的NaYF4纳米晶在近红外二区波段处的发光最优的结构为NaYF4:2%Nd3+（17 nm）@NaYF4（2.19 nm）,其量子产率为31.9%。 其次,为提高生物探针的水相相容性,本课题对油相Nd3+掺杂的NaYF4纳米晶的羧基化策略和制备NIR-Ⅱ荧光免疫探针的工艺等进行探究,确定选用聚丙烯酸为表面修饰剂,并采用两步偶联法制备Nd3+掺杂的荧光标记探针,同时优化测流免疫分析条件,以构筑最优检测条件的测流免疫分析平台。 最后,为评估NIR-Ⅱ测流免疫分析平台综合性能,实现定量痕量检测。实验利用Nd3+掺杂的NIR-Ⅱ荧光标记探针对2019-nCoV N蛋白抗原进行定量分析检测。其线性回归方程为T/C=0.0115c+0.0791（R2=0.9863）,检测限为0.999ng/m L,检测时间为15 min且特异性良好。在鼻拭子实际应用中,其线性回归方程为T/C=0.0078c+0.055（R2=0.9349）,且信背比在3～10.9之间,能够实现对2019-nCoV N蛋白抗原的高信背比的实际定量检测。

关键词： 血管紧张素转换酶2   palbociclib   新型冠状病毒   细胞周期   S期激酶相关蛋白2   蛋白降解  

摘要： 血管紧张素转换酶2(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)是新型冠状病毒(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)进入细胞的受体,其表达水平与SARS-CoV-2的感染密切相关。多项研究报道ACE2可以调控细胞增殖,然而,目前关于细胞增殖状态如何影响ACE2的表达水平还知之甚少。在药物再利用研究中,参与细胞周期调控的CDK4/6抑制剂palbociclib是治疗COVID-19(coronavirusdisease2019)的最高评分的药物之一。本研究旨在探讨palbociclib和其他细胞周期阻滞化合物对ACE2表达和后续病毒感染的调节作用,以为治疗COVID-19提供依据。本实验使用了四种方法来实现多个细胞系的细胞周期阻滞。在转录水平上,使用RT-qPCR检测ACE2 mRNA的水平变化,进一步利用RT-qPCR、western blot、双荧光素酶报告基因实验探讨生信分析预测的STAT3、c-Jun转录因子对于ACE2的转录调控。在蛋白水平上,利用western blot、免疫荧光、流式细胞术、生信分析等方法对ACE2的蛋白降解途径进行了深入的研究。最后,在Huh-7和Vero E6两种细胞中利用SARS-CoV-2假病毒感染模型探讨了细胞周期阻滞药物对SARS-CoV-2感染的影响。结果显示,palbociclib和其他细胞周期阻滞化合物可以使细胞周期阻滞在G0/G1期,并上调ACE2的mRNA和蛋白水平,而不改变其亚细胞定位。mRNA表达调控方面,palbociclib等细胞周期阻滞方法可以上调STAT3、c-Jun的表达从而激活ACE2启动子活性,上调其mRNA表达水平。蛋白表达调控方面,palbociclib通过下调 S 期激酶相关蛋白 2(S-phasekinase-associatedprotein2,SKP2)抑制ACE2的泛素-蛋白酶体和溶酶体途径的蛋白降解。此外,细胞周期阻滞诱导ACE2表达增加,促进了 SARS-CoV-2感染。综上所述,本研究证明了 ACE2的表达在增殖细胞中下调,细胞周期抑制剂可以通过升高mRNA水平和减少蛋白降解来上调ACE2的蛋白表达水平,促进SARS-CoV-2的感染,这提示细胞周期抑制剂可能不适合作为SARS-CoV-2感染的治疗药物。

关键词： 现场快速检测   Nanoluc荧光素酶   RPA   样本进-结果出   新型冠状病毒  

摘要： 新型冠状病毒引发的新冠肺炎对全球公共卫生安全带来了极大的威胁,在这类新发突发性传染病防控中病毒快速检测至关重要。传统的病毒检测方法存在实验操作复杂、实验环境要求高和检测周期长等不足,目前病毒检测方法的发展趋势为快速检测,操作简单、检测周期短、无需复杂仪器设备,有利于基层和偏远、资源匮乏地区使用。新冠病毒检测最常用方法是病毒抗原检测和核酸检测。以病毒抗原作为检测靶标的免疫层析方法具有操作简便、反应快速的优势,无需仪器设备,可即时读取结果,非常适于现场应用,但由于检测灵敏度低,仅可作为病原感染的辅助诊断方法;基于核酸检测的实时荧光定量PCR具有灵敏度高、结果准确的优势,已成为病原感染确诊的金标准,但是需要专业的实验室条件及仪器设备,以及耗时长的核酸提取及扩增过程,因此,实时荧光定量PCR并不适于现场及基层机构检测应用。目前,亟须开发高灵敏的病毒抗原检测技术和更为简便快速的核酸检测技术。本研究以新冠病毒为研究对象,针对目前病毒抗原检测灵敏度低的问题及核酸检测耗时久的问题,分别开展了基于荧光素酶标记抗体的高灵敏全自动磁微粒发光免疫分析技术研究和基于重组酶聚合酶等温扩增的一体化快速核酸检测技术。在基于荧光素酶标记抗体的高灵敏全自动磁微粒发光免疫分析技术(Nluc-AMCA)的研究过程中,为了提高病毒抗原检测的灵敏度,我们创新性地使用小分子量、高灵敏和可生物标记的Nanoluc荧光素酶做为检测抗体标记物,并采用以下技术优化策略:(1)采用真核系统重组表达策略,实现Nanoluc荧光素酶在检测抗体上的高效定向标记,避免传统化学标记方法造成的抗体标记不均匀、标记位点不可控从而影响Fab片段的结合活性;(2)探索不同质粒种类、质粒构建方式及转染方式,最终以抗体轻链、重链和Nanoluc荧光素酶依次串联成单质粒稳定转染细胞,可持续获得标记抗体;(3)筛选较为广谱的捕获抗体,建立双抗体夹心方法检测新冠病毒,并与全自动磁微粒化学发光仪相结合,优化检测体系和检测流程,建立全自动、高灵敏的Nluc-AMCA。为了评估胞内表达荧光素酶标记抗体(Nluc-ch2C5)在提升病毒抗原检测灵敏度中的作用,我们将其与荧光素酶化学标记抗体(Nluc-MBS-ch2C5)、传统的辣根过氧化物酶化学标记抗体(HRP-ch2C5)进行比较。结果表明,Nluc-ch2C5具有最高的检测灵敏度(79 pfu/reaction),其检测灵敏度比Nluc-MBS-ch2C5(1315.3 pfu/reaction)高16倍,比HRP-ch2C5(3339 pfu/reaction)高42倍。为了保证Nluc-AMCA检测结果的灵敏性和特异性,我们分别对其最低检出限、灵敏性及特异性进行了评估。该技术用于新冠病毒检测的最低检出限可达68 pfu/reaction;不与其他呼吸道相关病毒发生交叉反应,具有很高的特异性;在临床样本检测中,特异性为100%,敏感性为75%,其敏感性高于胶体金法(68.75%)和ELISA法(62.5%)。在基于重组酶聚合酶等温扩增的一体化快速核酸检测技术(I-RPA)研究过程中,为了缩短核酸检测时间,简化实验操作,我们从以下方面进行了技术探索:(1)制备样本处理液直接进行样本处理,简化样本处理过程,实现无需核酸纯化的样本处理步骤;(2)设计并筛选灵敏特异的重组酶聚合酶等温扩增技术(RPA)的引物探针,实现检测靶标的指数扩增;(3)优化封闭式检测卡盒及检测流程,将RPA等温扩增过程与免核酸提取的样本处理过程相结合,建立了一体化的新冠病毒快速核酸检测技术,30 min可完成整个样本处理及扩增过程。为了保证检测结果的灵敏性和特异性,我们分别对I-RPA的最低检出限、灵敏性及特异性进行了评估。利用多株新冠病毒株培养物确定该I-RPA技术的最低检出限为35 copies/reaction;利用包括普通冠状病毒在内的20种其他呼吸道病毒检测I-RPA技术的特异性,确定I-RPA与其他病原体核酸无交叉反应;利用临床样本进行检测,I-RPA的检测结果与常规q PCR具有较好的一致性,特异性为100%,敏感性达92.8%。本研究建立的Nluc-AMCA和I-RPA方法,不仅可用于新冠病毒抗原的高灵敏自动化检测与核酸的现场快速检测,还可作为技术平台用于其他传染病感染的检测中,为传染病检测提供新的检测方法和思路。

关键词： COVID-19   SARS-CoV-2   基因多态性   跨膜丝氨酸蛋白酶2   TMPRSS2rs12329760   meta分析  

摘要： 研究背景与目的:自2019年新型冠状病毒肺炎(Coronavirus Disease2019,COVID-19)疫情爆发以来,全球COVID-19发病率和死亡率仍不断上升。已有meta分析探讨了跨膜丝氨酸蛋白酶2(transmembrane serineprotease2,TMPRSS2)rs12329760基因多态性与新冠肺炎易感性或严重程度的关系,但研究结果并不一致。此外,这些meta分析纳入研究较少,目前已有新增研究发表,且探讨了 rs12329760基因多态性与新冠肺炎患者死亡风险的关联。因此,本meta分析目的旨在汇总最新的研究证据,评估rs12329760基因多态性与新冠肺炎(易感性、严重程度、死亡风险)的关联是否显著,为新冠肺炎的临床实践提供证据支持。材料与方法:根据PICOS原则,制定检索策略,使用关键词和自由词的组合检索,包括:“新型冠状病毒肺炎”、“新型冠状病毒”、“跨膜丝氨酸蛋白酶2”、“TMPRSS2”、“多态性”及“单核苷酸”等。检索中英文电子数据库:中国生物医学文献数据库(China Biology Medicine disc,CBM)、中国知网(Chinese National Knowledge Infrastructure,CNKI)、万方数据知识服务平台(WanFang Database,WF)、维普中文科技期刊全文数据库(China Science and Technology Journal Database,VIP)、Pubmed、Embase、Web of science、Scopus、Ovid,以及手工检索既往发表的荟萃分析及评论的参考文献,检索时间范围限于各数据库建库至今。根据纳入和排除标准筛查符合要求的相关研究,仔细阅读并提取相关研究数据。使用Revman5.3及R4.1.3软件对资料进行统计学分析,二分类变量资料采用比值比(odds ratio,OR)和95%可信区间(Confidence Interval,CI)表达。结果:共纳入13篇英文文献,其中1篇为横断面研究、7篇为队列研究,余5篇为病例对照研究。根据纽卡斯尔-渥太华量表(Newcastle-Ottawa Scale,NOS)、美国卫生保健质量和研究机构(Agencyfor Healthcare Research and Quality,AHRQ)制定的量表进行文献质量评估,4篇文献质量为中等质量,9篇文献质量为高质量,所纳入文献均符合哈迪-温伯格平衡(Hardy-Weinbergequilibrium,HWE),具体分析结果如下:***12329760基因多态性与SARS-CoV-2感染风险方面,共8篇文献纳入meta分析:①等位基因模型(Cvs T)OR=0.89,95%CI=(0.77-1.03),Z=0.56,P=0.12,差异无统计学意义;②显性模型(CC+CT vs TT)OR=0.88,95%CI=(0.08-9.99),Z=0.37,P=0.71,差异无统计学意义;③隐性模型(CCvs CT+TT)OR=1.33,95%CI=(0.92-1.91),Z=0.48,P=0.63,差异无统计学意义;④共显性模型(CCvs CT)OR=0.96,95%CI=(0.84-1.10),Z=0.59,P=0.55,差异无统计学意义;⑤纯合子模型(CC vs TT)OR=0.92,95%CI=(0.60-1.41),Z=0.38,P=0.71,差异无统计学意义。***12329760基因多态性与新型冠状病毒肺炎病情严重程度方面,共9篇文献纳入meta分析:①等位基因模型(Cvs T)OR=0.85,95%CI=(0.61-1.18),Z=0.98,P=0.33,差异无统计学意义;②显性模型(CC+CT vs TT)OR=0.91,95%CI=(0.51-1.62),Z=0.33,P=0.74,差异无统计学意义;③隐性模型(CCvs CT+TT)OR=0.79,95%CI=(0.53-1.18),Z=1.15,P=0.25,差异无统计学意义;④共显性模型(CC vs CT)OR=0.79,95%CI=(0.56-1.10),Z=1.42,P=0.15,差异无统计学意义;⑤纯合子模型(CC vs TT)OR=0.78,95%CI=(0.38-1.62),Z=0.66,P=0.51,差异无统计学意义。***12329760基因多态性与新型冠状病毒肺炎死亡风险方面,共4篇文献纳入meta分析:①等位基因模型(Cvs T)OR=0.59,95%CI=(0.17-2.08),Z=0.82,P=0.41,差异无统计学意义;②显性模型(CC+CT vs TT)OR=0.52,95%CI=(0.14-1.98),Z=0.57,

关键词： 新冠肺炎   CT图像   自监督   不平衡数据集   鲁棒性  

摘要： 基于中国新冠肺炎疫情的发展现状,可以看出与新冠病毒长期共存是不可逆转的趋势,在这样的情景下,实现高效的新冠肺炎CT图像识别具有重大意义,相较于人工分析CT图像所要花费的巨大时间和精力,通过深度学习模型实现CT图片的自动识别和检测,能够显著提高检测的质量,从一定意义上避免误诊和漏诊,有助于缓解可能出现的医疗挤兑现象. 然而,在新冠肺炎发展的初期,所能获取的新冠肺炎CT图片数量较为有限,若将大量的普通样本和少量的新冠肺炎CT图片放入模型中一起学习,训练样本比例不平衡会给模型的精度造成极大的影响,模型会更有可能将一个未知样本分类为多数类样本.同时,我们也知道现实生活中新冠肺炎疫情的传染蔓延情况是不断变化的.根据传染病的一般发展规律,在疫情的初期,阳性的样本占比相对较少,可能仅有0.1%;到了疫情的中期,阳性的样本占比快速上升,甚至可能达到30%以上的阳性占比;而到了疫情的后期,阳性的占比又会快速下降,甚至可能低于0.1%.除此之外,新冠病毒也在不断的变异变化之中,导致新冠肺炎CT图像出现特征上的改变,从而降低了旧的模型识别准确率.在面对一个训练样本比例不平衡,阳性病例占比不断变化的现实情景下,训练一个具有较高识别准确率,且具有较强鲁棒性的模型是本文关注的焦点. 本文聚焦于深度学习的方法,构造Resnet50、Vit两种深度学习模型,通过迁移学习获得已经训练完成的模型,再对模型的结构进行调整,适配本文所面对的三分类问题,再通过模型的微调,对于训练好的模型参数进行一定程度的调整,得到本文的基线模型.基于Resnet50、Vit两种深度学习模型框架,本文提出了一种新的模型预训练方法,基于对比损失函数和动量更新权重的方法,构造相应的自监督学习框架,通过大量的无标签数据对模型进行预训练,进而得到模型的参数,冻结模型除输出层以外的所有层权重,再通过微调的方法训练模型输出层的权重. 本文构造了Moco-resnet50、Res Net50、Moco-vit、Vit四个模型,以Accuracy、Kappa、F1-score、Precision、Recall五个指标综合判别模型的效果,通过划分不同不平衡比例的测试集,验证了在新冠肺炎CT图像识别领域,通过自监督学习预训练的深度学习模型Moco-resnet50和Moco-vit能够更有效的提取图片特征,提高深度学习模型对于新冠肺炎CT图像分类的效果,强化模型面对不平衡数据集的鲁棒性.对于解决现实中存在的医学图像数据不平衡情况有一定的实际意义.