急性高原病易感性的多指標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)及應(yīng)用研究.pdf

1、急性高原病(Acute Mountain Sickness，AMS)是指由平原進(jìn)入高原或由高原進(jìn)入更高海拔地區(qū)，在短期內(nèi)(數(shù)小時(shí)至數(shù)日)發(fā)生的各種臨床癥候群，分為急性輕型高原病(急性高原反應(yīng))、高原肺水腫和高原腦水腫。其發(fā)病率高、危害大，是影響快速進(jìn)入高海拔地區(qū)官兵健康和生命安全的主要疾病，也是導(dǎo)致作業(yè)能力降低的主要因素。基礎(chǔ)研究表明，急性高原病有明顯的易感性，但目前尚無(wú)預(yù)測(cè)篩選方法，因此，為了能夠給急進(jìn)高原部隊(duì)衛(wèi)勤保障提供可供參考的資

2、源和科學(xué)依據(jù)，本研究跳出傳統(tǒng)思路，突破學(xué)科界限，從多因素角度考慮建立AMS易感指標(biāo)體系，并結(jié)合這些指標(biāo)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本原理和方法建立模型來(lái)預(yù)測(cè)AMS易感的可能性。
　　 一、研究的主要內(nèi)容：
　　 第一、急進(jìn)高原人群急性高原病易感預(yù)測(cè)需求研究
　　 第二、急性高原病易感危險(xiǎn)因素初步篩選及Meta分析研究
　　 第三、高海拔暴露前易感危險(xiǎn)因素與急性高原病關(guān)系研究
　　 第四、急性高原病易感神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)

3、測(cè)模型建立與應(yīng)用研究
　　 二、研究的主要方法：
　　 本課題主要綜合運(yùn)用如下方法進(jìn)行研究：
　　 第一、調(diào)查研究方法：包括文獻(xiàn)資料調(diào)研，人員基本情況調(diào)研和心理癥狀測(cè)評(píng)調(diào)研，獲得數(shù)據(jù)資料。
　　 第二、系統(tǒng)分析方法：運(yùn)用系統(tǒng)分析方法，基于循證醫(yī)學(xué)原理初步確立急性高原病易感指標(biāo)體系。
　　 第三、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)方法：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，獲得指標(biāo)篩選優(yōu)化、建立模型和模型驗(yàn)證所需的基本數(shù)據(jù)。
　　 第四、統(tǒng)

4、計(jì)學(xué)方法：運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法，實(shí)現(xiàn)急性高原病易感指標(biāo)的優(yōu)化。
　　 第五、模型方法：綜合運(yùn)用復(fù)雜系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，實(shí)現(xiàn)急性高原病易感者預(yù)測(cè)判斷模型的建立。
　　 三、研究的主要結(jié)果：
　　 (一)急進(jìn)高原人群急性高原病易感預(yù)測(cè)需求研究
　　 采用描述性統(tǒng)計(jì)分析、曲線擬合等方法分析了急性高原病疾病減員率與海拔高度的關(guān)系。結(jié)果表明：進(jìn)入高海拔人群，在沒(méi)有劇烈勞動(dòng)強(qiáng)度情況下，急性高原病疾病減員率仍然較高，在海拔3

5、500米-4000米范圍，AMS減員率有95％概率落在2.64-8.83范圍內(nèi)，在4000米以上海拔區(qū)域，AMS減員率有95％概率落在9.72-25.34范圍內(nèi)，且隨海拔高度增加呈上升趨勢(shì)。因此，有必要開(kāi)展高海拔暴露前AMS易感者預(yù)測(cè)篩選研究，一方面可以降低AMS疾病減員率，另一方面為大部隊(duì)急進(jìn)高原衛(wèi)勤保障提供可供借鑒的科學(xué)依據(jù)。
　　 (二)急性高原病易感危險(xiǎn)因素初步篩選及Meta分析研究
　　 AMS易感危險(xiǎn)因素主要

6、集中在生理指標(biāo)、生化指標(biāo)、心理指標(biāo)以及基因指標(biāo)四個(gè)方面，本研究采用文獻(xiàn)閱讀和Meta分析方法，從大批人群現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)易性、無(wú)創(chuàng)性、可操作性和安全性角度出發(fā)，在考慮主要指標(biāo)和次要指標(biāo)基礎(chǔ)上，初步確立18項(xiàng)指標(biāo)用于與AMS發(fā)病關(guān)系的研究，包括：身高、體重、身體指數(shù)、胸廓體積，動(dòng)脈血氧飽和度、冷刺激后血壓變化、血漿皮質(zhì)醇含量、肺活量、用力肺活量、心率變異、精神因素、屏氣時(shí)間、血漿ROS水平、血漿去甲腎上腺素、呼出氣NO、呼出氣CO、吸煙和飲酒。

7、
　　 (三)AMS易感生理、生化、心理健康狀態(tài)指標(biāo)的實(shí)證研究
　　 在進(jìn)入高原前1周，應(yīng)用自制量表和焦慮自評(píng)量表、抑郁自評(píng)量表、SCL-90癥狀自評(píng)量表對(duì)某部314名擬進(jìn)入高原新兵的基本情況和心理狀況進(jìn)行了調(diào)查和測(cè)評(píng)，通過(guò)體格檢查獲取了18項(xiàng)生理生化指標(biāo)數(shù)據(jù)，采用國(guó)際通用的Lake Lousie Score急性高原病診斷標(biāo)準(zhǔn)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行癥狀調(diào)查與評(píng)分。結(jié)果表明：新兵在進(jìn)入高原前存在不同程度的心理應(yīng)激，焦慮總分、抑郁總

8、分、SCL-90總分與AMS癥狀分值存在一定相關(guān)性，且有焦慮、抑郁、SCL-90陽(yáng)性癥狀人員出現(xiàn)AMS癥狀的比例顯著高于無(wú)焦慮、抑郁、SCL-90陽(yáng)性癥狀人員(x2=10.944，p<0.05；x2=20.355，p<0.05；x2=3.987，p<0.05)。新兵高海拔暴露前FENO、FECO值與AMS存在相關(guān)性，F(xiàn)ENO和FECO均值在AMS組和非AMS組人群中顯著不同(p值分別為0.003和小于0.001)，在AMS非癥狀組FEN

9、O均值的95％CI為[13.25，16.23]，AMS癥狀組為[9.07，12.98]；在AMS非癥狀組FECO均值的95％CI為[5.49，6.72]，AMS癥狀組為[3.76，5.02]。FECO值與吸煙行為強(qiáng)烈正相關(guān)(r=0.831，p<0.001)，AMS組吸煙率顯著低于非AMS組，但是，吸煙者FENO值顯著低于不吸煙者(p<0.001)，因此，雖然FECO值與AMS評(píng)分負(fù)相關(guān)，但是并不意味著FECO值越高，AMS風(fēng)險(xiǎn)越低，我們

10、認(rèn)為吸煙具有雙重作用，在一定范圍內(nèi)，F(xiàn)ECO值對(duì)AMS的形成具有保護(hù)作用。肺活量(VC)與AMS負(fù)相關(guān)。心率變異、冷激發(fā)后血壓變化、屏氣時(shí)間、SaO2、年齡、BMI、飲酒行為與AMS無(wú)顯著關(guān)系(p>0.05)，研究對(duì)象高海拔暴露前血漿皮質(zhì)醇含量(Cor值)雖然處于較高水平，但與AMS形成并無(wú)顯著關(guān)系(p>0.05)。因此，高海拔暴露前FECO和FENO值也是AMS易感的危險(xiǎn)因素，可以作為AMS易感性預(yù)測(cè)的指標(biāo)。
　　 (四)急性

11、高原病易感神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型建立與應(yīng)用研究
　　 本研究根據(jù)所研究問(wèn)題的性質(zhì)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，針對(duì)AMS易感指標(biāo)的特征，采取學(xué)習(xí)向量量化(LVQ，Learning Vector Quantization)網(wǎng)絡(luò)和誤差反向后傳(BackPropagation，BP)網(wǎng)絡(luò)兩種模型，采用比較研究方法、試錯(cuò)法等手段，并通過(guò)不斷對(duì)訓(xùn)練結(jié)構(gòu)和參數(shù)的修正，建立了AMS易感預(yù)測(cè)的LVQ模型，模型的平均正確預(yù)測(cè)精度達(dá)到72.22％，初步實(shí)現(xiàn)對(duì)AMS易感