【摘要】：貧血是一種分布廣泛的疾病,高發(fā)于經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)及偏遠(yuǎn)山區(qū)。目前,全球大約有1/3的人群仍然經(jīng)受著貧血的困擾。在中國(guó),缺鐵性貧血和地中海貧血是兩種最為常見(jiàn)的貧血類型。其中,缺鐵性貧血(IDA)是由于機(jī)體無(wú)法從外界攝入足夠的鐵元素,導(dǎo)致紅細(xì)胞內(nèi)血紅蛋白的合成受阻,繼而引發(fā)機(jī)體貧血。此類患者可以通過(guò)補(bǔ)充鐵劑得到有效的治療。地中海貧血(TT)是一種遺傳性疾病,是由于遺傳的基因缺陷致使球蛋白鏈缺失或不足所導(dǎo)致的一種貧血。研究表明,地中海貧血患者本身并不缺少鐵的攝入,對(duì)地中海貧血患者補(bǔ)充鐵劑會(huì)導(dǎo)致患者鐵中毒,繼而會(huì)引發(fā)對(duì)患者肝臟功能的損傷,所以對(duì)不同貧血類型的正確診斷是有效治療貧血的關(guān)鍵。兩類貧血在紅細(xì)胞形態(tài)上有顯著差異:與正常細(xì)胞相比,缺鐵性貧血患者的平均紅細(xì)胞體積(MCV)較小,但是有較大的細(xì)胞分布寬度(RDW);對(duì)于地中海貧血患者,其具有更小的平均紅細(xì)胞體積,并且分布寬度較小。一些研究機(jī)構(gòu)基于紅細(xì)胞形態(tài)參數(shù)提出了一系列的診斷指標(biāo)來(lái)區(qū)分這兩種貧血類型。但是其中大部分指標(biāo)僅僅是對(duì)參數(shù)的一種簡(jiǎn)單的線性組合,這導(dǎo)致了該類指標(biāo)缺乏嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義和穩(wěn)定性,靈敏度和特異性有待提高。本團(tuán)隊(duì)基于多變量統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法,將二次判別算法引入到貧血類型的診斷領(lǐng)域中,提出了一種基于MCV、MCHC(平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度)、RDW三參數(shù)的診斷指標(biāo)�；诖罅颗R床參數(shù)分析表明,該診斷指標(biāo)的靈敏度大于94%,特異性超過(guò)90%,具有非常優(yōu)異的診斷性能,能夠應(yīng)用于貧血的廣泛篩查領(lǐng)域中。臨床上這三個(gè)參數(shù)是通過(guò)流式細(xì)胞儀獲得,由于其體積大而且維護(hù)復(fù)雜,不適合應(yīng)用于資源匱乏地區(qū)。我們提出用低成本便攜式的光散射系統(tǒng)來(lái)獲得上述參數(shù)。本文將對(duì)系統(tǒng)的搭建及標(biāo)定以及測(cè)試給出具體的描述,本文中我們還探討了兩個(gè)獨(dú)立的分析模型,一個(gè)是結(jié)合米氏散射的物理模型,一個(gè)是機(jī)器學(xué)習(xí)方法。在我們的測(cè)試中,我們發(fā)現(xiàn),基于物理的模型對(duì)于誤差非常敏感,由于光強(qiáng)的變化和樣本背景噪聲的存在我們的模型從理論上是略有偏差的,而且高度貧血患者的散射條紋具有較低的對(duì)比度,導(dǎo)致物理模型不能準(zhǔn)確地從這類樣品中提取信息。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法直接對(duì)該儀器測(cè)得的血液散射曲線進(jìn)行判別分析能夠有更佳的診斷效果,該方法能夠避免中間計(jì)算過(guò)程所帶來(lái)的誤差,作為我們最終的診斷算法。針對(duì)貧血高發(fā)于經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的偏遠(yuǎn)地區(qū),我們使用廉價(jià)的零部件和優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使得整個(gè)系統(tǒng)具有成本低、便攜式、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。該儀器在250多名中國(guó)兒童的大規(guī)模試驗(yàn)研究中得到驗(yàn)證,結(jié)果顯示出高靈敏度和特異性。綜上所述,我們提出的貧血篩查方案能夠很好的解決貧血廣泛篩查領(lǐng)域所面臨的關(guān)鍵問(wèn)題,具有廣泛的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R556;R318.6
【圖文】：

貧血是一種廣泛和持續(xù)的全球公共健康問(wèn)題。全球約有１／４到１／３的人群不逡逑同程度地受到貧血這一疾病的影響，大部分的患病人群集中在經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)［３］，逡逑如圖１．２所示，這些地區(qū)由于醫(yī)療資源匱乏，使得貧血患者很難得到正確的診斷逡逑１０逡逑

和有效的治療。貧血的初期臨床表現(xiàn)并不十分顯著，通常情況下患者有容易疲勞，逡逑皮膚蒼白，四肢酸痛等癥狀｜４），這導(dǎo)致在患病初期患者不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)病因而延誤逡逑病情，但是貧血對(duì)患者健康的潛在威脅和影響不容忽視，如圖１．３所示，其中包逡逑括貧血兒童會(huì)導(dǎo)致身體發(fā)育和智力發(fā)育遲緩，妊娠期婦女患有貧血會(huì)增加妊娠風(fēng)逡逑險(xiǎn)和幼兒的死亡率，患有貧血的成人會(huì)導(dǎo)致其工作效率降低，耐力下降并且無(wú)法逡逑貧血類型邐逡逑缺鐵忡貧．地中海貧血逡逑｜邐．．邋（１＾．邐＞們女—b&丨妊娠風(fēng)險(xiǎn)逡逑補(bǔ)充鐵劑有邐補(bǔ)充鐵劑打邐Ｖ邐＾免疫力下降，死逡逑＇效：邋烱廣邐丨＇亡率土升：．，＇逡逑圖１．３貧血的危害以及補(bǔ)償鐵劑的有效性逡逑集中注意力，老年貧血患者會(huì)降低自身免疫力，增加感染的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致逡逑死亡Ｎ１。導(dǎo)致貧血的原因有很多。在我們的研宄中，將重點(diǎn)關(guān)注營(yíng)養(yǎng)缺乏和由遺逡逑傳因素導(dǎo)致的貧血癥狀。全世界最常見(jiàn)的貧血類型是缺鐵性貧血（ＩＤＡ），該型逡逑貧血大約占所有貧血類型的９０％以上１８】

和有效的治療。貧血的初期臨床表現(xiàn)并不十分顯著，通常情況下患者有容易疲勞，逡逑皮膚蒼白，四肢酸痛等癥狀｜４），這導(dǎo)致在患病初期患者不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)病因而延誤逡逑病情，但是貧血對(duì)患者健康的潛在威脅和影響不容忽視，如圖１．３所示，其中包逡逑括貧血兒童會(huì)導(dǎo)致身體發(fā)育和智力發(fā)育遲緩，妊娠期婦女患有貧血會(huì)增加妊娠風(fēng)逡逑險(xiǎn)和幼兒的死亡率，患有貧血的成人會(huì)導(dǎo)致其工作效率降低，耐力下降并且無(wú)法逡逑貧血類型邐逡逑缺鐵忡貧．地中海貧血逡逑｜邐．．邋（１＾．邐＞們女—b&丨妊娠風(fēng)險(xiǎn)逡逑補(bǔ)充鐵劑有邐補(bǔ)充鐵劑打邐Ｖ邐＾免疫力下降，死逡逑＇效：邋烱廣邐丨＇亡率土升：．，＇逡逑圖１．３貧血的危害以及補(bǔ)償鐵劑的有效性逡逑集中注意力，老年貧血患者會(huì)降低自身免疫力，增加感染的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致逡逑死亡Ｎ１。導(dǎo)致貧血的原因有很多。在我們的研宄中，將重點(diǎn)關(guān)注營(yíng)養(yǎng)缺乏和由遺逡逑傳因素導(dǎo)致的貧血癥狀。全世界最常見(jiàn)的貧血類型是缺鐵性貧血（ＩＤＡ），該型逡逑貧血大約占所有貧血類型的９０％以上１８】

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2782042