發(fā)布時間：2020-06-07 14:36

【摘要】：Ⅱ型糖尿病已成為世界性的公共健康問題,由于目前臨床診斷方法存在操作繁瑣、費時的缺點,無法進(jìn)行大范圍的篩查,使得Ⅱ型糖尿病患者未能及時干預(yù)導(dǎo)致病情惡化而死亡,以及大量前期患者發(fā)展成為Ⅱ型糖尿病患者。本文以人體血清、全血樣品為研究對象,通過ATR-FTIR技術(shù)采集光譜數(shù)據(jù),利用XGBoost集成學(xué)習(xí)算法建立最優(yōu)的疾病預(yù)測模型,從而實現(xiàn)對Ⅱ型糖尿病及其前期患者的快速、準(zhǔn)確診斷。本文主要工作如下:1.基于血清樣品的Ⅱ型糖尿病診斷。采集117例(62例Ⅱ型糖尿病患者、55例正常人)血清樣品的ATR-FTIR光譜。首先將CART算法對血清樣品的ATR-FTIR光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行判別分析,然后通過GS算法對參數(shù)空間尋優(yōu)來提高模型魯棒性,所建立最優(yōu)CART模型的Ⅱ型糖尿病診斷準(zhǔn)確率為80.85%;為提高Ⅱ型糖尿診斷模型的預(yù)測精度,最后利用XGBoost集成學(xué)習(xí)算法進(jìn)行進(jìn)一步的判別分析,以最優(yōu)CART模型為基分類器,所建立最優(yōu)XGBoost模型的Ⅱ型糖尿病診斷準(zhǔn)確率為93.61%。2.基于全血樣品的Ⅱ型糖尿病診斷。采集113例(51例Ⅱ型糖尿病患者、62例正常人)全血樣品的ATR-FTIR光譜�？紤]到全血樣品純凈度不高的問題,首先研究了不同的Savitzky-Golay平滑模式對于模型效果的影響,將最佳Savitzky-Golay平滑模式處理后的光譜數(shù)據(jù)代替原始光譜建模分析;然后將CART算法對處理后的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行判別分析,最優(yōu)SG-CART模型的Ⅱ型糖尿病診斷準(zhǔn)確率為82.60%;最后利用XGBoost算法進(jìn)行進(jìn)一步的判別分析,所建立最優(yōu)SG-XGBoost模型的Ⅱ型糖尿病診斷準(zhǔn)確率為95.65%。3.基于全血樣品的Ⅱ型糖尿病前期診斷。采集112例(50例Ⅱ型糖尿病前期患者、62例正常人)全血樣品的ATR-FTIR光譜。首先將XGBoost結(jié)合Savitzky-Golay平滑算法對全血樣品的ATR-FTIR光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行判別分析,所建立最優(yōu)SG-XGBoost模型的Ⅱ型糖尿病前期診斷準(zhǔn)確率為91.5%;為提高Ⅱ型糖尿前期診斷模型的預(yù)測精度,然后研究了PCA和ICA特征提取算法對于模型效果的影響;最后將最佳Savitzky-Golay平滑模式及特征提取算法處理后的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析,所建立最優(yōu)SG-ICA-XGBoost模型的前期Ⅱ型糖尿病診斷準(zhǔn)確率為97.77%。本文研究成果表明利用人體血清和全血樣品的ATR-FTIR光譜結(jié)合XGBoost集成學(xué)習(xí)算法對Ⅱ型糖尿病及其早期患者的快速、準(zhǔn)確的診斷是可行的。
【圖文】：

圖 1-1 衰減全反射的產(chǎn)生示意圖大小在 0.5 至 2 微米之間，其精確的數(shù)值由入射波長、晶體和角共同決定。需要注意的是，ATR 晶體的穿透深度會隨著激發(fā)發(fā)波長為長波，根據(jù)公式(1-1)可知穿透深度較大，此時得到的大，反之峰強則減小，因此 ATR 光譜峰強在長波區(qū)域的靈敏度波長的影響，ATR 晶體的穿透深度與待測介質(zhì)的性質(zhì)也密切相候，只需在 ATR 晶體表面澆注淺量即可，當(dāng)待測介質(zhì)為固體的R 晶體表面緊密貼近才能獲得高質(zhì)量的 ATR 光譜[62]。由于隨著的增加，因此增加反射次數(shù)可以提高信號的信噪比。的典型材料包括鍺、KRS-5 和硒化鋅，硅通常適用于遠(yuǎn)紅外波力學(xué)性能，使其成為一種理想的 ATR 材料，但是帶來的高成本

暨南大學(xué)碩士學(xué)位論文加了儀器的使用價值。吸收光譜都是以獲得待測樣品在每個波長下吸收激發(fā)光強度為散光譜”技術(shù)，即在樣品上照射單色光束，測量吸收了多少光行重復(fù)(例如紫外-可見光譜儀的工作原理)。傅立葉變換光譜是得相同的信息，傅里葉變換光譜儀內(nèi)部原理圖如圖 1-2 所示。激發(fā)光源發(fā)出一束光通過分束器，，分束器將光束分為兩束分光到達(dá)動鏡的分光發(fā)生反射又會和同樣由定鏡反射回的分光在分動鏡和定鏡反射回去的光此時會有一個恒定大小的光程差，從穿過待測物質(zhì)并被探測器所接收，被接收的干涉光會攜帶待測葉算法對探測器的信號進(jìn)行變換處理，最終得到紅外吸收光譜
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R587.1

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6 鄧安彥;羅光成;張國元;穆萬洋;斯思;周守容;;血漿γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶檢測在Ⅱ型糖尿病中的臨床意義[J];西部醫(yī)學(xué);2016年12期

7 胡宇堂;劉文軍;楊雙波;;某社區(qū)Ⅱ型糖尿病患者及家屬的飲食知識知曉情況調(diào)查[J];湖南師范大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版);2016年06期

8 龔冬娥;胡細(xì)玲;楊海燕;;醫(yī)療保健操對Ⅱ型糖尿病住院患者血糖的影響[J];當(dāng)代護士(中旬刊);2015年08期

9 席炎;;每天飲用咖啡,降低Ⅱ型糖尿病的風(fēng)險[J];中國食品學(xué)報;2014年06期

10 ;Nat Genet:DNA缺陷或引發(fā)Ⅱ型糖尿病人具癌癥風(fēng)險[J];基層醫(yī)學(xué)論壇;2013年33期

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3 郭方;;Ⅱ型糖尿病患者的護理[A];2001年全國中西醫(yī)結(jié)合急救醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

4 刁尚芝;陳永霞;;Ⅱ型糖尿病前期狀態(tài)的治療和護理[A];中華護理學(xué)會全國首屆糖尿病護理學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2003年

5 張美芳;張海峰;孫健;唐雯;朱立;;環(huán)境因素對夫妻同患Ⅱ型糖尿病作用的探討[A];中國營養(yǎng)學(xué)會第九次全國營養(yǎng)學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2004年

6 楊敬靄;;58例老年Ⅱ型糖尿病的心理飲食護理[A];全國第11屆老年護理學(xué)術(shù)交流暨專題講座會議論文匯編[C];2008年

7 曹秀華;張麗娜;龐玉軍;;早期Ⅱ型糖尿病患者血脂、血流變學(xué)檢測結(jié)果分析[A];2012年全國微循環(huán)與血液流變學(xué)基礎(chǔ)研究及臨床應(yīng)用學(xué)術(shù)研討會專題報告及論文集[C];2012年

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9 徐慧;夏芳珍;李艷香;韓兵;陸穎理;;Ⅱ型糖尿病患者外周血淋巴細(xì)胞線粒體凋亡機制的研究[A];中華醫(yī)學(xué)會糖尿病學(xué)分會第十六次全國學(xué)術(shù)會議論文集[C];2012年

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本文編號：2701568