关键词： 人工智能   人工智能模型   深度学习   颈椎   医学图像   研究进展   临床应用   工程化组织构建  

摘要： 背景:颈椎病是一种慢性退行性疾病,已经成为威胁人类健康的常见病和多发病之一。目前对颈椎及其周围结构病变的初步诊断主要倚赖于放射科医师对医学影像的解读,这不仅对操作人员技术要求较高,而且存在主观性较强、劳动强度高、效率低等缺点。随着人工智能技术的快速发展,其强大的数据处理和图像识别能力使其在医疗领域展现出广阔的应用前景,深度学习也在脊柱疾病的研究中取得了一定的进展。目的:综述近年来人工智能技术在颈椎影像图像中的应用现状和研究进展,评估人工智能模型的表现以及未来的发展趋势及需要克服的挑战。方法:由第一作者在2024年6月以“人工智能,深度学习,颈椎”为中文检索词,以“Artificial Intelligence,AI,Cervical Vertebrae,Cervical”为英文检索词分别在万方数据库、中国知网和PubMed数据库进行检索,最终纳入101篇文章进行综述分析。结果与结论:①人工智能技术可通过对医学图像部位进行分割、分类、关键点识别等技术实现对颈椎椎体的自动分割及曲度改变的测量,检测颈椎骨折、神经根和脊髓型颈椎病,识别颈椎后纵韧带骨化,预测手术后相关危险因素以及颈椎成熟度分类等;②尽管人工智能技术在颈椎研究领域已展现出巨大潜力,但其仍处于初期探索与快速发展阶段,有无限的发展与创新空间。

关键词： 人工智能   腰椎间盘突出症   深度学习   机器学习   大数据   机器人   工程化组织构建  

摘要： 背景:近年来人工智能技术越来越多地被用于腰椎间盘突出症的诊治,提高了腰椎间盘突出症诊断的准确率及效率,丰富了腰椎间盘突出症的治疗手段,成为研究焦点。目的:从诊断与治疗角度全面展现人工智能在腰椎间盘突出症中的应用现状,分析相应技术的局限性。方法:应用计算机检索PubMed、中国知网、万方数据库及维普数据库建库至2024年8月发表的关于人工智能在腰椎间盘突出症诊治中应用的相关文献,英文检索词为“Lumbar Disc Herniation,Artificial Intelligence,Machine Learning,Deep Learning,Big Data,Robot,Neural Network,Model,Algorithm”,中文检索词为“腰椎间盘突出症,人工智能,机器学习,深度学习,大数据,机器人,神经网络,模型,算法”,按入组标准梳理最终筛选出101篇文献进行综述。结果与结论:人工智能的不同技术推动了腰椎间盘突出症的智能化治疗,在未来的发展中凸显出巨大潜力。深度学习技术基于先进的算法,通过相应学习模型的构建对X射线片、CT及MRI影像进行优化处理,实现对退变腰椎间盘的精确定位、识别与分析,提高了自动化诊断的精度。大数据技术利用数据平台,通过分析海量医疗数据模拟疾病发展趋势,为病情评估与预测提供了新的视角。手术机器人结合机械臂、3D高清视觉系统及5G通信技术为远程精确手术操作提供支持,展现显著的技术优势。未来人工智能对腰椎间盘突出症的诊治将通过算法的持续优化和数据平台的专业化发展,推动诊治手段向规范化、高效化、精准化方向演进。

关键词： 代谢产物   肌少症   握力   步行速度   孟德尔随机化   因果关系   工程化组织构建  

摘要： 背景:国内外研究均表明肌少症与代谢物有着紧密联系,目前最新的1400种血液代谢物与肌少症之间的联系尚不明确。目的:运用孟德尔随机化分析欧洲人群1400种代谢产物与肌少症之间存在的因果关系,进而预测相关代谢物在中国人群中的作用。方法:从OPEN GWAS网站获取欧洲人群肌少症相关特征(握力、四肢肌肉瘦体质量、步行速度)的全基因组关联研究(GWAS)数据作为结局数据。一项包含欧洲人群1400种代谢产物的GWAS作为暴露因素,选择与暴露因素显著相关的单核苷酸多态性作为工具变量。借助R软件(V4.3.2)的“TwoSampleMR”“gwasglue”等包对1400种代谢产物与肌少症之间存在的因果关联进行分析。研究的方法涉及逆方差加权法、MR-Eggeer回归截距、加权中位数法、简单模式等5种方法,并进行异质性、多效性、敏感性等验证分析,最后进行反向孟德尔随机化分析。结果与结论:①通过逆方差加权法分析欧洲人群1400种血清代谢产物与肌少症之间的因果关系,结果显示,1-亚油酰基-2-亚油酰基-GPC(18∶2/18∶3)、甘氨脱氧胆酸-3-硫酸酯是保护因素,随着代谢物的增加疾病的发病风险降低(P<0.01);②两种未知代谢物(X-12822、X-15486)和反式3,4-亚甲基庚酸酯是危险因素,随着两种未知代谢物(X-12822和X-15486)的增加,男性手握力低的程度随之增加;同样,随着反式3,4-亚甲基庚酸酯的增加,疾病发病风险也随之增加(P<0.01);③提示1-亚油酰基-2-亚油酰基-GPC(18∶2/18∶3)、甘氨脱氧胆酸-3-硫酸酯对肌少症具有抑制作用,两种未知代谢物(X-12822、X-15486)和反式3,4-亚甲基庚酸酯具有促肌少症的作用,这可能是未来肌少症研究和治疗的新思路、新依据,同时可为研究相关代谢物在中国人群中的作用提供参考依据。

关键词： 椎间盘   腰椎间盘突出   颈椎间盘突出   形心   核磁共振   人工智能   生物力学  

摘要： 背景:人工诱导突出椎间盘自然回缩技术是一种治疗颈、腰椎间盘突出症微创、对突出椎间盘而言无创的创新性有效方法,但回缩术后突出颈、腰椎间盘能否保持原有的高度及生物力学强度,目前尚未见相关研究报道。目的:测量人工诱导突出椎间盘自然回缩手术前后突出颈、腰椎间盘相邻椎体形心高度,以分析回缩术后椎间盘生物力学强度的变化,为人工诱导突出椎间盘自然回缩技术治疗颈、腰椎间盘突出症提供新的依据。方法:回顾性分析2013年1月至2023年1月在郑州大学第一附属医院接受人工诱导突出椎间盘自然回缩手术治疗的颈/腰椎间盘突出患者140例。应用相关软件在人工智能辅助标定下,于MRI T_(1)图像中测量患者人工诱导突出椎间盘自然回缩术前及术后各随访时间节点的颈椎、腰椎相邻椎体形心高度。以未手术的T_(1)/T_(2)和T_(12)/L_(1)节段分别作为颈椎、腰椎对照组,若术前颈/腰椎间盘突出患者的相邻椎体形心高度值小于其自身T_(1)/T_(2)或T_(12)/L_(1)对照节段相邻椎体形心高度值超过8%者为“高度降低组”(以下简称A组),其余为“高度不变组”(以下简称B组)。统计学分析A组和B组人工诱导突出椎间盘自然回缩手术前后相邻椎体形心高度的差异,同时根据人工智能辅助测量所得颈、腰椎突出椎间盘的体积,分析其与相邻椎体形心高度变化的相关性。结果与结论:①共纳入140例患者,其中颈椎组60例、腰椎组80例,术后随访7 d-12个月;②颈椎组共281个椎间盘,其中对照组60个颈椎间盘,术前与术后末次随访相邻椎体形心高度平均值分别约为20.46 mm和20.17 mm,差异无显著性意义(P>0.05);A组162个颈椎间盘,术前与术后末次随访相邻椎体形心高度均值分别为16.65 mm和15.92 mm,差异无显著性意义(P>0.05);术前与术后颈椎突出椎间盘体积均值分别是510.28 mm^(3)和364.76 mm^(3),与相邻椎体形心高度改变无显著相关性(P>0.05);B组64个颈椎间盘,术前与术后末次随访相邻椎体形心高度平均值分别为20.15 mm和19.09 mm,差异无显著性意义(P>0.05);术前与术后颈椎突出椎间盘体积平均值分别是515.32 mm^(3)和361.98 mm^(3),与相邻椎体形心高度改变无显著相关性(P>0.05);③腰椎组共258个椎间盘,其中对照组80个腰椎间盘,术前与术后末次随访相邻椎体形心高度平均值分别约为33.03 mm和32.40 mm,差异无显著性意义;A组59个腰椎间盘,术前与术后末次随访相邻椎体形心高度平均值分别为30.08 mm和31.67 mm,差异无显著性意义;术前与术后腰椎突出椎间盘体积均值分别是690.51 mm^(3)和496.58 mm^(3),与相邻椎体形心高度改变无显著相关性(P>0.05);B组119个腰椎间盘,术前与术后末次随访相邻椎体形心高度平均值分别为35.91 mm和34.12 mm,差异无显著性意义;术前与术后腰椎突出椎间盘体积均值分别是698.70 mm^(3)和535.99 mm^(3),与相邻椎体形心高度改变无显著相关性;④提示无论颈、腰椎突出椎间盘高度是否下降,人工诱导突出椎间盘自然回缩术后其高度都可以维持与术前一致的水平,可见突出椎间盘回缩并不影响其生物力学强度,提示人工诱导突出椎间盘自然回缩技术宜在突出节段椎间隙高度下降前实施,这样对维持自然回缩椎间盘生物力学强度更具价值。

关键词： 孟德尔随机化   椎间盘退变   肠道菌群   全基因组关联分析   单核苷酸多态性   逆方差加权法   水平多效性   敏感性分析  

摘要： 背景:有研究表明,调节肠道菌群可能会影响椎间盘退变的进程。然而,肠道菌群与椎间盘退变的因果关系尚不清楚。目的:采用孟德尔随机化方法来评估肠道菌群与椎间盘退变之间的潜在因果关系。方法:应用公开发表最新的473种肠道菌群的全基因组关联分析汇总统计数据和芬兰数据库R11中的椎间盘退变的全基因组关联分析汇总数据(椎间盘退变病例46 205例和对照组322 314例)。采用逆方差加权法、MR-Egger回归法、加权中位数法、加权模型法和简单模型法来研究肠道菌群与椎间盘退变之间的因果关系。敏感性分析用于检验孟德尔随机化分析结果是否可靠。反向孟德尔随机化以全部肠道菌群作为结局进行效应分析和敏感性分析。结果与结论:(1)正向孟德尔随机化的逆方差加权法结果显示,毛螺菌目,UBA-6960科、嗜热厌氧杆菌科、盐单胞菌科、丛毛单菌属、戈登氏菌属和欧陆森氏菌属与椎间盘退变呈现正相关。短螺旋体目、假单胞菌目、短螺旋菌科、CAG-776属、螺杆菌属、CAG-448种sp003150135、CAG-776种sp000438195、布劳特氏菌种-A sp000285855和汉逊布劳氏菌种与椎间盘退变呈现负相关。(2)反向孟德尔随机化结果显示,椎间盘退变与玫瑰巴氏菌属、地电细菌属C、弗氏埃希菌种、弗氏丙酸杆菌种、UBA-1777种sp900319835、铜绿假单胞菌种和韦氏芽孢杆菌种呈正相关,与明串珠菌属、普雷沃氏菌种sp000434975、布劳特氏菌种-A sp000285855、CAG-194种sp002441865和CAG-590种sp000431135呈负相关。(3)双向敏感性分析均未发现存在异质性或水平多效性。(4)上述结果说明,基于芬兰数据库探究肠道菌群与椎间盘退变的因果关系,为临床上椎间盘退变的早期预测及治疗探索了新的生物标志物。另外,对于中国生物医学研究,可以借鉴建立大型数据库,整合多中心的医疗数据,为肠道菌群与椎间盘退变关系的研究提供坚实基础,与其他国家的科研团队加强交流与合作,共同推动肠道菌群与疾病关系的研究,为全球医学发展作出贡献。

关键词： 人工智能技术   语言模型   科技论文   学术论文   计算能力   学术研究   GPT   生成式  

摘要： 2022年10月,美国OpenAI公司发布的大语言模型ChatGPT使得生成式人工智能技术达到一个新的发展阶段。该平台结合了大量的数据、强大的计算能力和新颖的处理技术,能够对各种各样的输入生成类似人类的反应,且可自由访问,已经吸引了数亿万次互动。在学术研究和写作中,也有越来越多的作者开始使用生成式人工智能工具辅助科研,甚至有人使用ChatGPT等大语言模型来撰写学术论文。如2023年9月,Physica Scripta(《物理写作》)刊登的一篇论文中出现了类似ChatGPT按钮上短语Regenerate Response(“重新生成回复”),作者也证实使用了ChatGPT来帮助起草手稿,最终文章被出版商撤回。

摘要： 2022 年 10 月,美国OpenAI公司发布的大语言模型ChatGPT使得生成式人工智能技术达到一个新的发展阶段.该平台结合了大量的数据、强大的计算能力和新颖的处理技术,能够对各种各样的输入生成类似人类的反应,且可自由访问,已经吸引了数亿万次互动.

关键词： 人工智能技术   语言模型   Open   科技论文   Chat   计算能力   生成式  

摘要： 2022年10月,美国OpenAI公司发布的大语言模型ChatGPT使得生成式人工智能技术达到一个新的发展阶段。该平台结合了大量的数据、强大的计算能力和新颖的处理技术,能够对各种各样的输入生成类似人类的反应,且可自由访问,已经吸引了数亿万次互动。

关键词： 人工智能   高校思政   教育融合   创新实践  

摘要： 本文探讨了人工智能与高校思政教育融合的实践样态.在个性化教学模式中,通过大数据分析为学生定制学习方案、智能推荐学习资源,满足不同学生的需求.互动式教学场景下,智能问答机器人与学生互动,虚拟课堂中的小组讨论促进交流与合作.精准化教育管理方面,利用人工智能实现学生思想动态预警与干预,以及教学效果评估与反馈.这些实践样态为高校思政教育带来了新的机遇和挑战,有助于提高教学质量和效果,促进学生的全面发展.

关键词： 电梯   物联网   大数据分析   应急处置   智能引导   任务分派   故障预判   站点优化  

摘要： 为缩短电梯故障困人事件处置时间,故研究融合电梯故障原因预判、救援单位自动推荐与救援站点选址优化布置的应急处置智能引导方法。归集电梯检验/维保/监管/应急等多源业务数据,通过建立多种词嵌入模型实现历史故障文本数据向量化,提出基于注意力机制与Bi-LSTM模型的故障文本聚类算法获取电梯故障标签,利用Boosting集成学习算法构建电梯故障原因预测分类模型;建立基于距离、品牌、维保星级、历史响应时间等的救援单位能力多维度评价指标体系及任务推荐方法,提出基于多轮Meanshift聚类的电梯网格救援站点选址优化算法。该方法能快速准确地预测电梯故障原因(Top-3准确率达到86.1%),实现最优救援单位推荐和站点维修救援压力均衡,能够缩短故障困人事件的处理时间,提高电梯救援效率。文中提出的电梯应急处置大数据智能引导方法,对于提高电梯困人故障救援能力具有重要意义。