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日均温度对美国5个城市居民肾结石患病率影响的时间序列分析
室外环境温度高是肾结石患病的危险因素，但这一说法尚缺乏有效的证据。近期研究者对于日平均温度与肾结石患病率的关系进行了研究。Gregory 等使用了时间序列模型以及分布滞后非线性模型计算了不同日均温度对肾结石患病的影响，并计算了之后20 d 的累积RR 值。本次研究共收集了2005至2011年来自亚特兰大、芝加哥、达拉斯、洛杉矶、费城5个城市的60433例患者的数据。结果表明，日均温度和肾结石患病率不是简单的线性关系，而是呈多样的暴露-反应曲线。以日均温度为10℃时的患病率作为参考，日均气温达到30℃时，滞后20 d 的条件下，亚特兰大、芝加哥、达拉斯、洛杉矶、费城肾结石患病率的累积RR（95％CI）值分别为1.38（1.07～1.79）、1.37（1.07～1.76）、1.36（1.10～1.69）、1.11（0.73～1.68）、1.47（1.00～2.17）。同时在亚特兰大日均温度＜2℃时以及芝加哥、费城温度＜10℃时，肾结石患病率与温度联系较强。在日均温度为30℃，滞后时间≤3 d 的情况下，温度对肾结石的患病率的影响较大。
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人体呼吸系统数学模型
建立人体呼吸系统的模型,其包含有五个房室和通气率、血流量的控制系统.通过建立模型,能够了解氧气和二氧化碳在人体中的运输、交换、贮存的过程,并能仿真在低氧状态和高碳酸状态下,氧气和二氧化碳在人体各处的动态变化过程和静态数值,为研究体内外气体交换提供依据.
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神经纤维电刺激的非线性模型研究
0 引言对神经纤维电刺激兴奋规律的研究,在神经科学、康复工程等许多学科领域都具有非常重要的意义.对神经纤维电刺激兴奋规律的研究,主要包括两大部分内容,一是对电刺激产生的电场分布规律的研究,另一部分工作是对神经纤维本身的建模.在前人的工作中,将更多的精力花在了对神经纤维本身的建模工作中,而对电刺激产生的电场分布问题则往往将其简化考虑,例如:忽略刺激电极的大小、忽略神经纤维、结缔组织等对电场分布的影响等等.这样做,在我们更需要对神经纤维本身进行了解时是可以理解的,也是可行的.但是,当我们已经对神经纤维有了较深入的认识以后,需要对神经纤维电刺激兴奋规律进行更深入、更精确的考察时,就不得不重新考虑电刺激产生的电场分布问题.此时,我们就要将许多以前将问题简化的部分重新复杂化起来,以更接近现实情况.本文就试图在考虑结缔组织、神经纤维的各向异性等非线性因素情况下,考察电刺激产生的电场分布问题,并在此基础上建立神经纤维兴奋规律的研究系统.
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国内外常用PK/PD应用程序概述(续前)
3 国内开发的PK应用程序3.1 MCPKPMCPKP是1985年由中国农业科学院夏文江等[1]在AUTOAN程序的基础上经过修改和扩充而成的药动学应用程序,在国内也有一定的应用.它采用Fortran 2.0编写而成,保留了 AUTOAN的主要功能,但简化了输入方式、扩充了模型库、二级参数的计算及表格输出功能, 可在PC机上运行.MCPKP的模型库共有18种模型,其中包括静脉或血管外给药的一室模型、二室模型,静脉注射三室模型,一室非线性模型和非房室模型等,用户可以根据实际需要强制以某一模型进行拟合.MCPKP采用Hartley和Levenberg法进行加权非线性小二乘法处理 ,两种算法可以自由选择.如不加选择,MCPKP首先选用Hartley法处理,如遇到迭代发散时则自动改用Levenberg法.MCPKP可计算并输出一、二级参数,算出标准差和95%置信限,并打印出图表.
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基于免疫系统非线性模型对中医正邪相争理论和扶正祛邪治则的一个非线性动力学诠释
文中基于免疫系统有关免疫活性细胞或分子与外来抗原相互作用的非线性的动力学模型对中医学正邪相争理论及其扶正祛邪治则进行了新的诠释,提出了新的研究思路.认为:中医学关于外感邪气致病的六经、卫气营血和三焦辨证在本质上是识别抗原与免疫活性细胞或分子相互作用的三种不同的非线性动力学诊断模式,其证相应于这一过程中不同的非线性动力状态,可以用一个或一组非线性动力学方程进行定量描述.一个证常常对应于抗原与免疫活性的细胞或分子非线性动力学相互作用相空间中的一个稳定或不稳定的极限环和混沌,这可以作为证诊断的图形或形象标识.以中医学扶正祛邪的治疗思想为先导,有可能研制出全新靶向的和更有效的治疗传染性疾病的药物.
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基于数据挖掘的组合预测模型的建模方法
目的 研究变量代换对非线性回归预测模型精度的影响,寻找能提高预测精度的建模方法.方法 基于数据挖掘、空间变换和加权处理的组合方法,充分利用原始数据提供的信息.结果 给出了基于数据挖掘的组合预测模型的建模方法.结论 基于数据挖掘的组合预测模型的建模方法减少了变量代换带来的严重影响,充分利用了原始数据中的有用信息,较显著地提高了预测模型的精度.
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非线性模型统计分析体系及NoSA实现(一)
介绍医用非线性统计分析模型及其NoSA实现.方法建立各种非线性模型及模型参数的大似然估计方法.并附有实例演算.结果由于NoSA嵌入了网络算法技术,解释变量可以是定量、定性和有序的,并能分析变量间的交互作用可对变量作逐步选择.结论NoSA的非线性模型模块计算稳定,并能自动排除广义共线关系对模型参数大似然估计值的影响.此模块较SPSS有其明显的优点.
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非线性模型统计分析体系及NoSA实现(二)
目的介绍医用非线性统计分析模型及其NoSA实现.方法建立各种非线性模型及模型参数的大似然估计方法,并附有实例演算.结果由于NoSA嵌入了网络算法技术,解释变量可以是定量、定性和有序的,并能分析变量间的交互作用可对变量作逐步选择.结论NoSA的非线性模型模块计算稳定,并能自动排除广义共线关系对模型参数大似然估计值的影响.此模块较SPSS有其明显的优点.
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基于人工神经网络的馆藏核心期刊评价模型研究
人工神经网络是近年来计算机科学、信息科学和医学交互发展形成的一门边缘学科[1,2].在人工神经网络中,BP(Back propagation)神经网络即误差反传信息前馈神经网络的提出和发展为人工神经网络理论注入了新的活力.BP神经网络不要求变量满足正态性和独立性等条件,它对信息的处理方式提示BP神经网络是一种非传统的多元非线性模型.本文将借助BP神经网络,构建出一个动态评价馆藏核心期刊的模型,以期为馆藏核心期刊的评价建立起一个科学、实用、有效的评价体系.
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分布滞后非线性模型
空气污染、气象等暴露因素的健康效应均有一定的持续性和滞后性[1-2].换言之,人群健康指标(如死亡率、发病率)不仅与当天的暴露水平有关,还可能受昨天乃至十多天前暴露的影响.评价暴露因素滞后效应的方法众多,如:滑动平均法、广义线性模型等方法,但各有其不足之处.近年来,分布滞后线性模型的提出使得该问题的研究有了很大的进展,国外目前普遍运用该法研究空气污染的健康效应,但该法的应用前提是暴露-反应关系呈线性.然而,现实研究中有的暴露-反应关系呈现非线性,如气温效应通常呈U型、V型或J型分布[3],并不适合使用该法.分布滞后非线性模型同时考虑暴露因素的滞后效应和暴露-反应的非线性关系.本文将详细介绍模型的基本理论,并以实例阐述其应用.
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基因调控网络模型构建方法
基因调控网络的研究从基因之间相互作用的角度揭示复杂的生命现象,是功能基因组学研究的重要内容,也是当前生物信息学研究的前沿.基因芯片技术在生物信息学中的应用为基因调控网络的研究提供大量可供研究与分析的基础数据.本文介绍了基因调控网络的起源与近年来的发展情况,详细说明了基因调控网络构建的前提与基本原理,并分析几种经典调控网络模型:布尔网络模型、线性及非线性模型和贝叶斯网络模型,阐述各种模型构建的基本原理和算法,结合基因芯片的数据特点,探讨各种模型的优缺点及其适用情况,对各种网络模型进行分析与总结.
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有限单元法在脊柱生物力学研究中的应用
有限单元法(FEM)是一种在工程学中广泛应用的数学物理方法,用于模拟并解决各种工程力学、热学、电磁学等物理场问题.其基本原理是将一个由无数个质点组成并且有无限个自由度的连续体近似为有限个单元所组成的集体[1].从70年代开始,有限单元法被应用于脊柱生物力学研究.随着计算机的发展,人们可以利用有限元数值模拟生物力学实验近似获得求解,显示了极大的优越性.近年来,有限单元法在脊柱生物力学研究中已取得迅猛发展,目前,其所构建的三维非线性模型不仅能逼真地模拟椎骨、椎间盘,还能将周围的韧带、肌肉直接或间接地加入模型,使模拟更加真实和完美[2,3].
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常用非线性模型参数估计新方法及应用
提出了非线性模型y=a·e-kx,（y=k/1+a·e-w）两种模型参数估计的简便方法,对于基层工作者具有参考价值.
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极端低温对呼吸系统疾病住院人数影响的时间序列分析
目的 研究极端低温对人群呼吸系统疾病发病住院的影响,以及不同地区和人群对该影响的效应修饰作用.方法 收集广东省经济发达地区广州市番禺区和欠发达地区梅州兴宁市2006-2011年的呼吸系统疾病住院病例数的时间序列资料和相应的气象资料,运用分布滞后非线性模型分析2个地区极端气温(低于日均气温分布的第5百分位)与呼吸系统疾病住院人数的关系,并按不同性别和年龄进行分层分析.结果 2006-2011年番禺地区的日均气温的均值为22.7℃,共有24 216人次因呼吸系统疾病而在番禺区中心医院住院,平均每天有11.1人次.兴宁地区日均气温的均值为21.9℃,共有19 934人次在兴宁市人民医院住院,平均每天有9.1人次.日均气温与呼吸系统疾病住院人数间呈非线性关系,低温对2个地区的呼吸系统疾病发病住院影响有明显的滞后,兴宁在6.4℃、滞后13 d时RR值达到大,为1.04 (95％ CI:1.02～1.06);番禺在9.9℃、滞后10 d时RR值大,为1.03 (95％CI:1.02～1.04).滞后25 d内的累计效应中,番禺区在研究期气温分布的第5％(10.9℃)、10％(14.3℃)和25％(18.2℃)处对应的RR值分别为1.48(95％CI:1.13～1.94)、1.45(95％ CI:1.12～1.82)和1.29(95％CI:1.10～1.51);兴宁市在研究期气温分布的第5％(9.8℃)、10％(11.7℃)和25％(17.1℃)处对应的RR值则分别为1.61(95％ CI:1.17 ～2.21)、1.45(95％CI:1.08 ～ 1.96)和1.11(95％ CI:0.94 ～ 1.35).极端低温对各人群影响效应(RR值)随滞后日的变化呈现比较一致的趋势,在暴露后2～4d才出现效应,之后效应慢慢增大,达到一定高峰后慢慢回落,为倒“U”型的分布形状.经济欠发达地区兴宁市的老年人群受极端低温的影响大,其RR值达1.86(95％CI:1.04～3.31).结论 极端低温对人群呼吸系统疾病发病住院有显著影响,其中对经济欠发达地区的老年人群影响更加明显.
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气象因子与流行性腮腺炎发病关联的时间序列研究
目的 研究气象因子与流行性腮腺炎(流腮)发病的关联性.方法 采用时间序列方法,利用广州市2005-2012年全人群每日流腮发病人数的数据和同期的气温、相对湿度和气压、风速等主要气象资料,应用分布滞后非线性模型分析气象因子与流腮发病的关联性.结果 广州市2005-2012年共报告流腮49 760例,日高、日平均、日低气温中位数分别为28.3、24.2和21.2℃;日平均相对湿度中位数为75.0％;日平均日照时间中位数为3.9h;日平均风速中位数为1.5 m/s;日平均气压中位数为1007.1 hPa.Spearman等级相关分析结果,气温(日高、日平均、日低气温)、日平均相对湿度、日平均风速与流腮的发病呈正相关(r=0.305、0.314、0.321、0.207、0.215,均P＜0.01),日平均气压与流腮的发病呈负相关(r=-0.460,P＜0.01).日平均气温为34.2℃,滞后0d时相对危险度(RR)大,为1.05(95％ CI:1.02～1.10).日平均相对湿度为99％,滞后24 d时RR值大,为1.39(95％ CI:1.03 ～ 1.89).以各气象因子自身的中位数为参照值,日平均气温、日平均相对湿度的第99百分位数(31.7℃、95％)在总滞后时间30、24 d对流腮发病的RR分别为1.81(1.41 ～2.32)、1.28(1.02～1.59).气温对流腮发病的效应中,女性所受的热效应和冷效应均大于男性,热效应随着年龄的增长而增大.结论 平均气温、相对湿度等气象因子可能是流腮发病的重要影响因素,夏季应对易感人群给予更多的关注.
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熵指数在麻醉监测中的应用
熵指数用非线性分析方法分析脑电图信号，量化麻醉深度，随着麻醉深度逐渐增加，熵值由高变低。根据不同计算原理有Kolmogorov熵、近似熵、频谱熵、希尔伯特黄熵等。熵指数与BIS有很好的相关性，可有效监测麻醉深度，预测意识状态、切皮反应等，在麻醉监测中有较好指导意义。大脑是一个复杂的非线性动力学系统，用BIS等一些线性模型很难反映大脑系统非线性活动复杂性，因此需要一种非线性分析方法对脑电图信号进行解读。熵指数就是用非线性模型反映系统复杂性的一种脑电信号监测指标。本文就熵指数相关概念、临床应用及局限性作一综述。
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非线性建模红外光谱法测定对乙酰氨基酚原料药的含量Δ
目的：为利用红外光谱法进行对乙酰氨基酚无损检测提供理论依据。方法：准确称取0.002～0.02 g的对乙酰氨基酚原料药，分别加入0.2 g的溴化钾，充分研磨并混合均匀，采用溴化钾压片法配制成待测供试品。光源使用空心阴极灯，扫描频次为30次，分辨率0.5 cm－1，扫描范围4000～400 cm－1，测定并记录红外吸收光谱，对药物的特征吸收峰进行筛选，从而确定佳的特征吸收峰。运用数学建模方法分别建立线性模型和非线性模型。结果：本试验选择用吸光强度较弱但特征性较强的1016 cm－1吸收峰进行分析。通过建立模型并进行计算可知，非线性模型检测的准确性远高于线性模型检测的准确性，非线性模型方程的r＝0.942。结论：非线性建模红外光谱法测定对乙酰氨基酚原料药含量是可行的，其适用于对乙酰氨基酚的无损、快速在线质量控制。
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非线性生物模型回归参数计算的一个新方法及应用
目的:研究变量代换对非线性生物模型回归参数的干扰,寻找消除或减少该干扰的新方法.方法:利用空间变换、泰勒(Taylor)级数和加权处理的组合方式消除或减少变量代换带来的严重影响.结果:给出一个计算非线性生物模型回归参数的新方法.结论:新方法消除或减少了变量代换带来的严重影响,保留了变量代换便于计算的优点;不但显著提高了非线性生物模型回归参数的精度,而且还能发现原始数据中隐藏的问题.
