生物医学

生物医学数据挖掘之回归分析 上海交通大学医学院计算机应用教研室 龚著琳 回归分析作为一种统计学方法，在生物医学数据挖掘中发挥着至关重要的作用。通过建立自变量（例如基因表达水平、患者特征）和因变量（例如疾病风险、治疗效果）之间的数学关系，回归分析能够帮助我们： 识别预测疾病风险的关键因素： 通过分析大量患者数据，回归模型可以识别出与疾病发生发展密切相关的生物标志物和临床指标，从而为疾病的早期诊断和风险评估提供依据。 预测治疗效果和预后： 回归分析可以帮助我们了解不同治疗方案对患者预后的影响，并根据患者的个体特征预测其对特定治疗的反应，从而实现精准医疗的目标。 揭示生物学机制： 通过分析基因表达、蛋白质组学等数据，回归模型可以揭示基因与疾病、药物与靶点之间的复杂关系，为进一步的生物学研究提供线索。 在生物医学数据挖掘领域，常用的回归分析方法包括： 线性回归： 适用于自变量和因变量之间存在线性关系的情况，可以用于预测连续型变量，例如血压、血糖等。 逻辑回归： 适用于预测二元变量，例如疾病发生与否、治疗成功与否等。 Cox回归： 适用于分析生存数据，例如患者生存时间、肿瘤复发时间等，可以评估不同因素对生存率的影响。 随着生物医学数据的爆炸式增长，回归分析在该领域的应用将会越来越广泛，并为疾病的诊断、治疗和预防提供更加精准和个性化的解决方案。

海量生物医学数据的双刃剑 近年来，包含海量患者电子健康记录和基因组数据的生物医学数据库如雨后春笋般涌现，为加速科学发现和革新医疗手段带来了前所未有的机遇。然而，这些“大数据”是否就等同于“好数据”呢？在为研究和应用欢呼雀跃的同时，我们也必须保持清醒的头脑，认识到其潜在的陷阱和挑战。 数据质量的隐忧 首先，数据库中的数据可能存在错误或缺失。信息采集过程中的疏漏、人为录入错误，以及数据整合过程中的技术问题，都可能导致数据的不准确性。 系统性偏见的影响 其次，数据本身的性质和研究人员的主观倾向都可能引入系统性偏见，影响研究结果的有效性，尤其是在探究因果关系时。例如，特定人群在数据库中的代表性不足可能导致研究结论无法推广到更广泛的群体。 数据误用与操纵 最后，海量数据的挖掘也为别有用心之人提供了可乘之机，他们可能利用表面上看似科学的研究结果来误导公众，操纵舆论，从而达到其政治、社会或经济目的。 应对之道 面对海量生物医学数据带来的机遇与挑战，我们需要多管齐下，采取技术、方法和教育等方面的干预措施，防范数据误用和滥用： 技术手段: 开发数据清洗和验证工具，提高数据质量； 方法改进: 采用更加严谨的研究方法，控制偏见的影响； 教育普及: 提升公众对数据分析的认知水平，增强辨别能力。 只有认清海量生物医学数据的双面性，并采取有效的应对措施，才能真正发挥其潜力，造福人类健康。

生物信号和生物医学图像处理第五章代码

此 MATLAB 代码用于肌电信号的处理，如论文《Wearable_Sensor_Long-term_sEMG_Dataset》中所述，该论文已发表在《生物医学信号处理和控制》期刊上。此代码可用于控制 3D 图形，展示数据集的简单在线处理。该项目包含以下文件夹： 手势动作：每个基本动作有 8 段视频数据 EMG 数据：来自 5 个主题的 30 天 EMG 数据（每个文件包含 1.5 秒信息） CSV 文件：D 表示天，M 表示运动标签，T 表示试验次数 代码：包含主 m.file（main_script），可依次使用以下功能： set_config 预处理 extract_feature 以下 m.file 可从以下链接获取： getrmsfeat getmavfeat getzcfeat getsscfeat 欢呼 plot_figure6_and_figure7 请注意，在使用此代码之前，您需要在 set_config.m 中更改目录并下载 getxxfeat.m。

Gerardus 是由英国牛津大学生物医学工程研究所的 Vicente Grau 教授团队开发的 Matlab 工具箱、bash 脚本和 C++ 程序的集合。该项目起始于 2009 年 1 月，最初是 Ramón Casero 博士用于管理其研究软件的个人项目。2014 年 10 月起，Gerardus 逐渐发展成为一个团队项目，多位博士后和学生参与其中。2015 年 4 月，项目迁移至 GitHub 托管。Gerardus 主要应用于医学成像和计算生物学领域的研究。

综合管理与统计分析系统 病案管理系统 医疗统计系统 院长查询与分析系统 病人咨询服务系统

采用Access快速开发 应用于医学检验报告系统 具有实用参考价值

Ode是一种生物建模DSL，用于描述由ODE、SDE和SSA React组成的空间同质数学生物模型。它由模块化建模语言和使用LLVM编译器框架的高性能仿真后端组成。这项工作是在牛津大学计算机科学系的计算生物学研究小组内进行的，研究软件工程实践在数学生物建模领域的应用，最初的重点是心脏电生理模型。也可以从本网站下载由这项工作产生的随附的D.Phil论文。多篇支持这项工作的论文已发表。

机器学习算法通过分析大量医学病例，挖掘隐藏的模式，辅助医生提高诊断、治疗和预测准确性。

Stata，由美国计算机资源中心研制，是一款功能强大且精巧的统计分析软件，致力于数据分析和管理。自1985年问世以来，Stata不断更新迭代，推出了一系列版本，功能日趋完善。 Stata集数据管理、统计分析、绘图、矩阵计算和程序语言于一体，并独具特色。它融合了各领域软件的优点，克服了它们的不足，功能强大，操作灵活简便，易学易用，备受用户青睐。