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血液成分的动态光谱法分析与血栓风险的血液学指标评估

作　者: 门剑龙
导　师: 李刚
学　校: 天津大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 动态光谱法动脉血栓血液学指标血管内皮损伤
分类号: R446.1
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

1．动态光谱法是基于光电脉搏波原理，记录各波长脉搏波时域内变化波形的峰值，即动脉充盈至最大与收缩至最小时吸光度的差值，该差值理论上只与动脉血液成分有关。通过对比小波变换去噪前后同一个体连续采集的动态光谱数据的相关性和神经网络模型预测效果，探讨小波变换是否可以去除各波长时域光电脉搏波中的高频随机噪声和抖动等引起的低频噪声，以及是否可以改善动态光谱数据的质量，为光谱法血液成分定量校正模型提供更为纯净的光谱信息。本研究采用BP神经网络对光谱数据与相应的血红蛋白浓度值进行建模分析，利用训练好的网络对预测集进行预测。分析通过该方法获取的光谱信号受测量条件影响的程度。研究拟建立血液成分含量与动态光谱数据的PLS校正模型，分析动态光谱法是否可去除个体差异和测量环境对光谱数据的影响，进行准确的人体血液蛋白含量的无创检测。将传统方法测定的血红蛋白、血糖等实验数据与采用动态光谱法测定的实验数据进行统计学分析，明确无创血液成分检测的有效性和准确性的信息。2．对急性冠脉综合征患者血液成分进行测定，不同病情患者间血红蛋白和血糖水平存在显著差异，且与血管内皮损伤标志物水平显著相关。表明随着患者病情加重，血液指标发生明显变化，并促进血管损伤。3．慢性心力衰竭患者血管内皮细胞大量脱落，引发凝血系统发生显著功能紊乱，血栓风险显著增加。纤溶和内皮损伤指标水平变化与患者心功能状态相关。通过密切监测血栓标志物，可准确了解患者血栓倾向，有助于对患者病情发展进行评估和有效抗凝治疗。4．合并房颤的Graves病患者由于外周血管中内皮细胞大量脱落，内皮祖细胞数量减少，血管内皮损伤程度比未合并房颤的Graves患者更为严重，患者血栓风险增加。5．闭塞性周围动脉粥样硬化患者vWF:Ag、FⅦ:A、FIB、TAT和PAI:A均显著高于对照组，内皮祖细胞数量减少，表明血管内皮损伤且血管修复能力明显不足，引发的持续止凝血各系统功能紊乱。血管内皮损伤严重的患者比损伤较轻的患者具有更大的血栓风险。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章本课题研究的立题依据  9-19
  1.1 概述  9-10
    1.1.1 临床检查与无创检查  9
    1.1.2 心血管疾病  9-10
  1.2 确立本课题的依据  10-11
    1.2.1 无创检测方法  10-11
    1.2.2 内皮细胞损伤对心血管疾病患者血栓形成的影响  11
  1.3 近红外光谱法的研究进展  11-13
  1.4 心血管疾病血栓风险的研究进展  13-14
  1.5 血液学检测的技术手段  14-15
    1.5.1 无创检测  14-15
    1.5.2 血细胞分析仪  15
    1.5.3 流式细胞术  15
  1.6 现有研究存在的问题  15-16
    1.6.1 有创检查的弱点  15-16
    1.6.2 无创检查技术存在的问题和难点  16
    1.6.3 心血管疾病血栓风险机制和监测手段尚未明确  16
  1.7 本文的研究目的和主要研究内容  16-19
    1.7.1 本文的研究目的  16-17
    1.7.2 本文主要研究内容  17-19
第二章动态光谱法对血液学细胞成分的无创检测  19-27
  2.1 引言  19-20
  2.2 动态光谱原理  20
  2.3 测量装置  20
  2.4 测量对象及过程  20-21
  2.5 PLS 建模  21-25
    2.5.1 主因子数的选择  21-23
    2.5.2 模型的内部交互验证  23-25
  2.6 小结与讨论  25-27
第三章动态光谱法用于生化成分无创测量及小波变换去噪对检测精度的改善  27-39
  3.1 引言  27-28
  3.2 小波变换的原理  28
  3.3 测量装置  28
  3.4 测量对象及过程  28-29
  3.5 数据处理及分析  29-33
    3.5.1 光谱数据预处理  29-30
    3.5.2 同一个体动态光谱数据相关性分析  30-31
    3.5.3 动态光谱的获取及其可靠性验证  31-33
  3.6 血红蛋白神经网络定量分析模型的建立  33-34
  3.7 血糖浓度神经网络定量分析模型的建立  34-35
  3.8 PLS 建模  35-37
    3.8.1 主因子数的选择  36
    3.8.2 最优模型的内部交互验证  36-37
    3.8.3 最优模型的外部验证  37
  3.9 小结与讨论  37-39
第四章急性冠脉综合征血液成分改变的研究  39-44
  4.1 引言  39
  4.2 研究对象与方法  39-40
    4.2.1 研究对象  39-40
    4.2.2 试验方法  40
    4.2.3 统计学分析  40
  4.3 急性冠脉综合征患者组的测定结果  40-41
  4.4 实验结果分析  41-44
第五章慢性心力衰竭患者血栓形成倾向研究  44-49
  5.1 引言  44
  5.2 研究对象与方法  44-45
    5.2.1 研究对象  44
    5.2.2 试验方法  44-45
    5.2.3 统计学分析  45
  5.3 慢性心力衰竭患者组的测定结果  45-47
  5.4 实验结果分析  47-49
第六章房颤病患者血管内皮细胞损伤的研究  49-53
  6.1 引言  49
  6.2 对象与方法  49-50
    6.2.1 研究对象  49
    6.2.2 试验方法  49-50
    6.2.3 统计学分析  50
  6.3 房颤患者组测定结果  50-51
    6.3.1 3 组间内皮损伤标志物的比较  50-51
    6.3.2 FT3、FT4 与各参数间相关性分析  51
  6.4 实验结果分析  51-53
第七章闭塞性周围动脉粥样硬化患者血管内皮损伤的研究  53-57
  7.1 引言  53
  7.2 对象与方法  53-54
    7.2.1 研究对象  53
    7.2.2 试验方法  53-54
    7.2.3 统计学分析  54
  7.3 闭塞性周围动脉粥样硬化患者组测定结果  54-55
    7.3.1 ASO 患者与对照组纤溶、凝血和内皮系统指标的比较  54
    7.3.2 ASO 患者在不同 vWF:Ag 水平时，纤溶、凝血指标的比较  54-55
    7.3.3 ASO 患者组各项指标与内皮指标的相关分析  55
  7.4 实验结果分析  55-57
第八章总结和展望  57-64
  8.1 论文完成的主要工作  57-58
  8.2 论文研究的创新点  58-59
  8.3 研究工作展望  59-64
    8.3.1 无创检测的发展前景  59-62
    8.3.2 血管性血友病因子(vWF)在未来临床的应用  62-63
    8.3.3 TF 在未来临床的应用  63-64
参考文献  64-69
发表论文和参加科研情况说明  69-70
附录  70-72
致谢  72

血液成分的动态光谱法分析与血栓风险的血液学指标评估

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