基于机器学习结合MALDI-TOF MS快速检测碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌

来源 :安徽医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sharp_z
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:探究基于机器学习结合MALDI-TOF MS快速检测碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌(CRKP)和碳青霉烯敏感肺炎克雷伯菌(CSKP)的方法,分析CRKP以及CSKP在哪些峰特征中出现明显的改变,并分析这种分类方法性能的优劣。方法:随机收集95株CRKP菌株以及76株CSKP菌株作为实验菌株,在哥伦比亚血平板上培养18-24小时后使用MALDI-TOF MS进行菌种鉴定并采集它们的质谱数据,然后使用随机森林(RF)算法和支持向量机(SVM)算法构建RF模型、SVM模型以及SVM降维模型(SVM-K)。模型构建过程中使用交叉验证的方法优化模型分类性能。SVM模型以及SVM-K模型均采用高斯核函数核进行构建。通过计算模型的准确性、敏感性、特异性以及受试者工作特征曲线下面积(AUC)来评估模型的分类性能。采用仪器法(Vitek-2 Compact系统)进行药物敏感性实验。结果:根据RF算法得出重要性排名前10的峰特征,其中6515Da出现在56.8%的CRKP分离株中,5.3%的CSKP分离株中;3057Da出现在5.3%的CRKP分离株中,55.3%的CSKP分离株中;5884Da出现在77.9%的CRKP分离株中,31.6%的CSKP分离株中;6116Da出现在2.1%的CRKP分离株中,52.6%的CSKP分离株中;9852Da出现在85.3%的CRKP分离株中,39.5%的CSKP分离株中;4497Da出现在96.8%的CRKP分离株中,63.2%的CSKP分离株中;3958Da出现在45.3%的CRKP分离株中,3.9%的CSKP分离株中;3084Da出现在17.9%的CRKP分离株中,59.2%的CSKP分离株中;3651Da出现在1.1%的CRKP分离株中,30.3%的CSKP分离株中;5154Da出现在40%的CRKP分离株中,81.6%的CSKP分离株中。RF模型、SVM模型和SVM-K模型都具有良好的分类性能,准确率分别为0.88,0.88,0.91;敏感性分别为0.82,0.85,0.87;特异性分别为0.93,0.92,0.94;AUC分别为0.9101,0.9298,0.9342。SVM-K模型构建过程中,根据平均准确性的改变,最优降维范围在105-153之间,平均准确性达到0.9以上。结论:RF模型、SVM模型和SVM-K模型在区分CRKP和CSKP上都具有优良的分类性能,其中SVM-K模型具有最佳的分类性能。机器学习结合MALDI-TOF MS进行数据分析可开发出一种快速区分CRKP和CSKP的方法。
其他文献
Z世代作为第一代在全球化环境下长大的消费者正在不断崛起,他们中的大学生因其数量和消费特点引起社会广泛关注。相比其他世代,Z世代展现出标新立异的特征,他们追求个性,不喜欢大众流行的事物;在纷杂的市场现状中,他们呈现出较弱的品牌态度与品牌忠诚度。面对Z世代独特的需求和喜好,品牌设计者如何采用创新策略吸引Z世代消费者成为品牌研究的重要课题。本研究立足于Z世代品牌态度不强的问题,通过品牌虚拟代言人的怀旧感
学位
改革开放后快速的城市化进程促使深圳市诞生了大量的城中村社区,但是在城市化旧改运动中自上而下为主的街区景观规划模式使得社区商铺这一最主要的社区经济载体出现了同质化严重的问题。为了激发商铺消费者的行为活力,协同社区经济商业价值和社会福利价值的统筹发展,本文以小型商铺的外观设计为具体的研究对象,以深圳市水围村为例,探寻可以促进该社区经济的商铺外观解决方案。本文对当前研究文献的梳理表明了多数研究忽视了社区
学位
自闭症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder,ASD,以下简称自闭症)是以社交障碍为核心症状的发展性障碍。自闭症儿童的社交障碍,尤其是沟通行为的缺失,让自闭症儿童难以与人建立沟通,并使他们无法适应社会生活。因此,如何提升自闭症儿童的沟通行为,一直是自闭症康复教育领域关注的重点。目前,图片交换沟通系统理论(The Picture Exchange Communication Sy
学位
第一部分Ⅵ型分泌系统(T6SS)在血流感染肺炎克雷伯菌中的致病作用和耐药性目的VI型分泌系统(Type VI secretion system,T6SS)是肺炎克雷伯菌的一种新型毒力因子。这项研究旨在调查T6SS阳性血流感染肺炎克雷伯菌的临床和分子特征,并探讨了T6SS基因型是否是肺炎克雷伯菌血流感染死亡的预后标志物。方法从2019年7月至2021年1月,共收集了我院119例非重复性肺炎克雷伯菌血
学位
目的探讨接受直肠癌保肛根治手术的患者在术后后发生低位前切除综合征(LARS)的危险因素,依据筛选出的危险因素构建列线图风险预测模型,并对模型的准确度和预测效能进行验证。方法回顾性分析安徽医科大学第一附属医院普外科2019年10月至2020年9月期间行直肠癌前切除术或Dixon术并顺利出院患者的临床资料,在随访过程中根据患者的LARS量表评分结果,将轻度及重度患者分入LARS组、无症状患者分入无LA
学位
目的检测血小板反应蛋白4(THBS4)在肝细胞癌患者中的表达水平,评估THBS4与甲胎蛋白(AFP),AFP异质体(AFP-L3),高尔基体蛋白73(GP73)单独及联合检测对肝细胞癌的诊断价值,提高AFP阴性肝细胞癌的诊断水平。方法1.收集16例AFP阴性肝细胞癌患者癌组织及其对应癌旁组织;2.收集110例肝细胞癌患者(其中AFP<20ng/ml 48例,AFP 20-200ng/ml 21例,
学位
随着清洁燃烧技术的不断发展,第二代富氧燃烧技术表现出了无氮氧化物、硫氧化物排放优势的同时还具有较高的二氧化碳捕集率的优势从而得到众多研究机构及学者青睐。但是高含量CO2或者H2O作为稀释气体的引入也为燃烧带来了燃尽率降低、燃烧稳定性较差等挑战。因此,对如何改善利用CO2或H2O作为稀释气体条件下的燃烧特性研究具有重要意义。低温等离子体因其含有较多的自由基及激发态物质具有较强的化学活性,可以有效促进
学位
目的研究中性粒细胞与淋巴细胞比率(NLR)和血小板分布宽度(PDW)联合在可切除胃癌患者预后中的应用价值。方法根据纳入及排除标准,回顾性收集2014年12月至2016年6月期间在安徽医科大学第一附属医院普外科接受根治性手术的210名胃癌患者的数据。通过ROC曲线分析确定术前患者外周血PDW和NLR的最佳截断值,再通过Kaplan-Meier生存曲线分析、对数秩检验以及单因素和多因素COX比例风险回
学位
生物质作为一种富含碱金属、分布广泛的可再生能源,目前存在着利用率低下,能量利用效率低等问题。煤作为一种不可再生的化石燃料,一直以来都是通过直接燃烧的方式供热或者发电,这种做法存在着污染环境、利用率低等问题。虽然近年来煤和生物质的清洁利用已经逐渐开始引起人们的重视,但以往的研究多关注煤和秸秆的静态热解以及单一气氛热解,使用回转窑动态装置进行热解及改变热解气氛还少有论及。为此,本文以褐煤和玉米秸秆按不
学位
目前,非物质文化遗产已进入“后申遗时代”,甲骨文作为我国汉字发展脉络的源头,不仅是维系中华民族文化的纽带,也是中华文明真实而又丰繁的镜像。研究人员已经证实,运用数字化技术增强非遗文化传承的多样性和鲜活性是可行的,这为非物质文化遗产的传承和发展提供了新的研究方向。另外,非物质文化遗产的传承与创新需要依靠不同领域之间的相互协作,而设计不仅能引导大众审美,还能为非遗提供符合当下传播形式的方向,是发展非遗
学位