诊断机制（共8篇）
诊断机制 篇1
近年来，随着经济生活水平的改善，痛风的患病率逐年上升，发病年龄呈现低龄化趋势。好发于男性、绝经期女性，40-50岁为发病高峰。其临床表现是高尿酸血症（Hyperuricemia）、痛风性急性关节炎反复发作、痛风石沉积、特征性慢性关节炎和关节畸形，常累及肾引起慢性间质性肾炎和肾尿酸结石等。痛风发病的先决条件是高尿酸血症，即37℃时，血清尿酸的饱和浓度约为420umol/L (70mg/L），高于此值即为高尿酸血症。然而高尿酸血症者仅一部分发展为临床痛风，其转变机制未明，只有高尿酸血症患者出现尿酸盐结晶沉积、关节炎和（或）肾病、肾结石等时，才能称之为痛风。因此，高尿酸血症是痛风的重要生化基础标志与痛风的产生密切相关。
1 痛风的发病机理
1.1 高尿酸血症的发病机制
1.1.1 尿酸的生成增多
若限制嘌呤饮食5天后，如每日尿酸排出超过3.57mmol/L (600mg），可认为是尿酸生成过多，是导致痛风发病所占比例的15%～20%。由于人体内缺乏尿酸酶，不能将其分解为可溶性的尿囊素排出体外，使尿素成为嘌呤代谢的最终产物[2]。人体内嘌呤代谢有两种来源：（1）外源性：从富含嘌呤和核蛋白的食物中分解而来。因此高嘌呤饮食可使血尿酸浓度增高，是痛风诱发和加重的原因。（2）内源性：是体内尿酸生成增多的首要因素，包括体内氨基酸、核苷酸及小分子化合物合成尿酸增多和核酸分解代谢产生尿酸加速。
高尿酸血症分为原发性和继发性两种。原发性高尿酸血症产生的主要原因是体内嘌呤代谢受一些酶的调节，而遗传缺陷可导致酶的缺乏或酶活性的改变。酶缺陷的部位可能有：（1) PRPP合成酶活性增高，PRPP的量增多；（2）磷酸核糖焦磷酸酰胺移换酶的浓度或活性增高，对PRPP的亲和力增强，降低对嘌呤核苷酸负反馈作用的敏感性；（3）次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT）部分缺乏，以致对嘌呤代谢的负反馈作用减弱；（4）黄嘌呤氧化酶活性增加，加速尿酸的生成。上述酶缺陷的前3项已证实可引起临床痛风，经家系调查表明为性连锁遗传。
继发性高尿酸血症主要见于某些疾病，如血液病、恶性肿瘤化疗和放疗后、银屑病等疾病导致的核酸代谢亢进致尿酸生成增多。此外，细胞毒性药物短时间内大量破坏细胞导致细胞核裂解，核酸分解加速，尿酸生成增多。Ⅰ型糖原贮积症和Lesch-Nyhan综合征患者因缺乏次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶，而使尿酸合成增多。
1.1.2 尿酸的排泄减少
此因素是高尿酸血症和痛风发病的主要机制，约占80%～85%。放射性核素示踪研究显示正常人体内尿酸池平均为1200mg，每天产生约750mg，排出500～1000mg，其中2/3～3/4从肾脏排出，其余1/3从肠道排出或经分解后以其他代谢产物形式排出，因此肾脏在排泄体内的尿酸、维持体内尿酸代谢动态平衡中起着重要作用。肾脏在排泄尿酸的过程中，涉及肾小球的滤过、肾小管的重吸收、肾小管的分泌以及肾小管分泌后的重吸收等一系列复杂的过程。其中任何一个环节出现错误，都可以影响肾脏对尿酸的排泄。此外，年龄、P H值、细胞外液量、酸中毒、激素、药物等因素也会影响肾脏对尿酸的转运。
尿酸为一种极性分子，不能自由通过细胞膜。因此，在肾近曲小管的重吸收和分泌有赖于离子通道。近年研究发现，一些尿酸盐转运蛋白参与近曲肾小管对尿酸盐的主动分泌和重吸收，其基因变异可能是高尿酸血症的重要发病机制。
人尿酸盐阴离子交换器（rate anion exchanger 1, hURAT1）：是有机阴离子转运体家族中的一员，由SLC22A12基因编码，该基因位于染色体11q13, c DNA全长2642bp，编码区1659bp，编码555个氨基酸的蛋白质，与人有机阴离子转运蛋白4 (h OAT4）有42%的同源性。Enomoto等和Ichida等的研究表明，hURAT1具有转运尿酸盐的功能，主要参与肾近曲小管对尿酸盐的重吸收，并呈时间依赖性和有饱和性，其基因突变可导致低尿酸血症。Taniguchi等[9]发现SLC22A12基因的G774A突变是痛风发生的抑制因子，杂合子G774A突变的患者血清尿酸水平明显比健康人低。所以，h URAT1对促进尿酸排泄和抗尿酸排泄的药物有重要意义，将是今后开发治疗痛风和高尿酸血症药物的新靶点。
人尿酸盐转运体（h UAT）:h UAT基因位于17p11.2～17p12之间，含11个外显子，其编码产物有3个同分异构体。Lipkowitz等研究表明，h UAT为贯穿于细胞膜脂质双分子层的高度选择性离子通道，有4个跨膜区，在跨膜区2、3之间可能存在尿酸结合位点，是细胞转运尿酸盐的主要作用点，将尿酸由细胞内转运至细胞外，在近端小管将尿酸分泌入近曲肾小管腔。h UAT的mRNA在肠道表达较为丰富，肠道中的hUAT可能发挥与在肾脏相似的分泌功能，因此，认为hUAT在调节全身尿酸盐的稳态中起重要作用。
人有机阴离子转运体（hOAT1）:h OAT1由SLC22A6基因编码，该基因位于染色体11q13.1～11q13.2，含有10个外显子和9个内含子，由551个氨基酸组成，有12个跨膜区。h OAT1主要表达于近端小管细胞基底外侧膜，为电中性的对氨基马尿酸（PAH）/α-酮戊二酸交换子。hOAT1基因突变可能与家族性青年性痛风性肾病（Familial juvenile gouty nephropathy, FJGN）有关[12]。
人有机离子转运体（h OAT3）:h OAT3由SLC22A8基因编码，该基因位于11q11.7，由536个氨基酸组成，12个跨膜区。在肝脏、肾脏、脑和眼表达。Erdman等研究发现，h OAT3是一个有机阴离子/二羧酸盐转运子，调节许多有机阴离子进入肾近端小管细胞，在肾脏清除药物中起重要作用。SLC22A8基因编码序列的改变可使hOAT3功能丧失，推测其功能的丧失可能与肾脏高尿酸血症有关。
多药物抵抗蛋白 (Multi-drug resistance protein 4, MRP4) ：是一种ATP依赖性单向流出泵，MRP4的基因位于13q32，由640个氨基酸组成的糖蛋白，在肾脏和肝表达，是肾小管细胞顶膜有机阴离子流出转运体。MRP4表达于肝细胞基底外侧膜，推测它可能调节尿酸由肝细胞进入血液，而这种机制是否与尿酸排泄入肠道的相同目前尚不清楚。
1.2 尿酸盐沉积引起的炎性反应
高尿酸血症并不等同于痛风，只有高尿酸血症持续多年后，在全身因素（精神紧张、疲劳、酗酒、感染等），局部因素（温度、PH值等）的诱使下使尿酸盐结晶沉积引起急性痛风发作。
尿酸以尿酸盐微小结晶的形式沉积在关节滑膜、软骨、肌腱及关节周围的软组织之后，被吞噬细胞、白细胞吞噬后，可破坏细胞的溶酶体等细胞器，释放出蛋白水解酶、激肽、组胺、趋化因子等物质，引起局部血管扩张和通透性增加，血浆渗出，白细胞聚集等炎性反应，使受损关节与组织出现红、肿、热、痛等症状。
2 痛风的诊断方法
中老年男性，常有家族及代谢综合征表现，在诱因基础上，突然半夜关节炎发作或尿酸性结石肾绞痛发作，大致可考虑痛风，查血尿酸增高可基本确诊。
参照1997年美国风湿病协会痛风的诊断标准包括：（1）关节液内有特异的尿酸盐结晶；（2）用化学方法或偏振光显微镜证实有尿酸盐结晶的痛风石；（3）具有下列临床、实验室和X线征象等12条中的6条者：1次以上急性关节炎发作；炎症表现在1日内达高峰；单关节炎；关节发红；第一跖趾关节肿或痛；累及第一跖趾关节的单侧发作；单侧跗骨关节受累；可疑痛风石；高尿酸血证；X线示关节内不对称性肿胀；X线示骨皮质下囊变不伴骨糜烂；关节炎发作期关节液微生物培养阴性。凡具备以上三个条件中的一条即可确诊。
3 痛风的治疗原则
尽快终止急性关节炎发作、防止复发；纠正高尿酸血症，消除沉积于关节、肾脏的尿酸盐结晶以逆转并发症。
3.1 一般治疗
调节饮食结构是预防痛风发作的重要环节，避免高嘌呤饮食；素食以碱性食物为主；多饮水，禁止饮酒；低脂饮食，防止肥胖或超重。对于急性痛风性关节炎的患者，应卧床休息、抬高患肢、防寒保暖。
3.2 药物治疗
3.2.1 治疗急性痛风性关节的药物
急性痛风性关节的治疗多采用一些传统药物，如非甾体类抗炎药（NSAIDs）、秋水仙碱、糖皮质激素和促肾上腺皮质激素（ACTH）等，对于一些有基础代谢病的患者，根据身体状况的不同选择不同药物进行治疗。
3.2.2 间歇期和慢性期的治疗
促进尿酸排泄药增加肾脏排泄尿酸，降低血尿酸浓度，适用于尿酸排泄减少型患者。肾功能正常或轻度异常（内生肌酐清除率<30ml/min时无效），无尿路结石及MSU肾病者均可选用。如（1）丙磺舒（probenecid），为排尿酸药，开始每次0.25g，每日2次，两周后可增至0.5g，每日2次，每日最大剂量不超过2g。因属于磺胺类药物，磺胺过敏者禁用，使用时注意碱化尿液。（2）苯磺唑酮 (sulfinpyrazone) ，其排尿酸作用强于丙磺舒，开始每次50mg，每日2次，逐渐增至100mg，每日3次，每日最大量为600mg。主要不良反应为胃肠道反应，皮疹，过敏反应等，有轻度水钠潴留作用，慢性心功能不全者慎用。（3）苯溴马龙 (benzbromarone) ，开始每次25mg，每日1次，逐渐增至100mg。中度肾功能不全、有肾功能减退倾向的老年患者更适合。
抑制尿酸生成药目前这类药主要有别嘌呤醇 (allopurinol) 一种。每次100mg，每日2-3次，每日最大剂量不超过600mg。肾功能不全者应减量使用，定期查肝、肾功能及血、尿常规等。
3.2.3 新药
新黄嘌呤氧化酶抑制剂（febuxostat, FT）是新型嘌呤氧化酶的非嘌呤选择性抑制剂，其抑制酶活性的机制是联合抑制作用，它通过占据进入酶活性部位的通道而阻止底物进入嘌呤氧化酶的蝶呤钼部位。FT主要在肝脏代谢，经肠道和尿排泄的量几乎相同，对有肾脏疾病的患者安全性较高。Takano等研究显示FT对降低血清尿酸和维持血清低尿酸水平的效果优于别嘌呤醇，对嘌呤和嘧啶代谢过程的酶的影响很小。提示FT有迅速降尿酸作用，对不同程度肾功能不全的患者有较好的安全性和耐受性，为痛风患者进行降尿酸药物的治疗增加了一种新的选择。
尿酸酶（Uricase）可以将尿酸直接分解为溶解度很高的尿囊素，降尿酸的作用强于别嘌呤醇。天然尿酸酶具有抗原性强、半衰期短、易过敏等特性，能诱发严重的和潜在致命的副作用。现已研制出甲氧基聚乙二醇共价结合的重组尿酸氧化酶，持续3个月用重组尿酸酶能加速痛风石的溶解。目前其生物制剂正在进行临床试验。
4 展望
人类认识痛风的历史已经有几百年，随着分子生物学和基因遗传学的进展，痛风的发病机制已逐渐被人们所了解，对高尿酸血症和痛风的治疗有重要意义，为药物的研究和开发提供科学依据。
参考文献
[1]陈灏珠.实用内科学[M].北京:人民卫生出版社.2005.2602.
诊断机制 篇2
正确认识教学诊断与改进工作 建立人才培养保障机制林
宇抓质量、抓内涵是职业教育战线永恒主题和核心任务，建立职业院校教学工作诊改制度是完善职业教育内部质量保证制度体系和运行机制的重要环节，是持续提高技术技能人才培养质量的重要手段。
一、开展诊断与改进工作的背景
推进诊断与改进是适应国家“管办评分离”要求、改进管理方式的必然要求。诊断与改进与学校的质量密不可分，自2004年以来，各地教育行政部门组织了两轮对高职院校的人才培养水平评估和人才培养工作评估，从评估效果看，两轮评估对引导高职院校规范办学，改善办学条件，促进高职教育的健康发展发挥了积极的作用。党的十八届三中全会提出“深入推进管办评分离”的新要求，在管办评分离的大背景下，教育部不允许搞评估，作为行政主管部门特别是业务主管部门，还要不要抓质量，要不要对质量负责，如何去抓质量，成为一度摆在我们面前很不好解决的问题，这要求我们在管办评分离的背景下对质量管理进行新的思考，新的设计。推进诊断与改进工作是构建高等职业院校质量保障体系的重要组成部分。这项工作我们筹备了很久，也研究了很久，筹备很久是教育行政主管部门出于对业务负责，抓战线质量的一种考虑。研究了很久是因为我们国家管办评分离的大背景下，对于我们如何开展这项工作，定位这项工作都提出了新的要求，那么我们对于这项工作的理论基础，它要解决什么问题，什么形式去开展，进行了很长时间的研究。2015年，教育部印发的《高等职业教育创新发展行动计划（2015－2018年）》提出要建立一个“教育内部保证与教育外部评价协调配套的现代职业教育质量保障机制”，当评估作为一种权力从管和办分离出去之后，我们“管和办”依然要在我们内部建立一套自主保证质量的机制，这就是我们设计诊改制度的最简单的初衷。诊改制度的设计，从行政来说，这是加强事中事后监管的一个手段；对学校来说，是履行质量保证主体责任的一种方式；从更高层面来说，是管办评分离政策背景下职教系统保证质量的一项制度安排。
二、正确认识诊改与评估的区别诊改和评估的区别很明显。首先是内外不同，诊改本身是我们教育内部自我保证的一种机制和相应的工作，诊改不是从外面评价我们的质量，诊改关注的重点不在于质量本身，而在于我们学校保障质量的能力和制度。从某种意义上来说，如果评估、评价在管办评分离之后，是从教育外面看教育，对于教育的绝对质量给出价值判断的话，那么我们的诊改、复核就是对学校自我保证质量能力的一种判断，这是诊改和评估的一个重要区别。其次是动力不同，评估是自上而下（标准由上级制定），由行政部门组织实施，学校被动接受；诊改是自下而上（地方、学校均可根据自身定位和需要修订补充指标），学校是组织实施的主体，反映学校需求。第三是目的不同，评估是为了贯彻国家推行的质量标准（对上级要求的质量本身的评价）；诊改是使学校工作符合自身的定位和目标（对保证质量能力的考察）。第四是主体不同，评估由行政部门组织实施，从管办以外评价质量；诊改由管理部门规划、学校自主实施，从管办内部保证质量。第五是结论形成不同，评估以学校工作相对指标体系的满足程度作为结论依据；诊改以学校自主诊断与专家复核的吻合度作为结论依据。第六是效果不同，评估通过做出价值判断对学校进行分级；诊改通过检验对象自主保证质量的能力完善学校的质量保证体系。诊改与目前的评估应是内外配合、分工合作的关系。
诊断机制 篇3
1诊断依据
1. 1诊断标准目前AFE主要基于患者临床表现的排除性诊断,国内外采用较多的标准主要有两个,英国产科监督部门 ( UK Obstetric Surveillance System, UKOSS) 、国际AFE登记诊断标准 ( 美国采用此标准) 。UKOSS指出: 其他病因无法解释且满足以下条件之一即可诊断AFE。1孕产妇急性衰竭伴( 至少1项) : 急性胎儿窘迫、心律失常或心脏停搏、凝血障碍、 抽搐、低血压、产科出血、前驱症状( 乏力、麻木、烦躁、 针刺感) 、呼吸短促,且除外产后出血无证据表明是由于早期凝血功能障碍引起或无心肺功能障碍的情况; 2尸检肺内找到胎儿鳞状上皮或毛发[1]。美国标准指出在扩张宫颈或清宫术、分娩过程中、剖宫产或产后30分钟内出现: 1突发低血压或心脏骤停; 2急性缺氧: 呼吸困难、发绀、呼吸抑制; 3凝血障碍: 实验室证据有血管内凝血因子消耗或溶纤或严重的出血,且无法找到其他可能的原因来解释。该标准特别提到需与AFE鉴别的疾病: 肺血栓、空气栓塞、药物引发的过敏性反应、麻醉并发症( 全身麻醉或高位硬膜外阻滞) 、心肌梗死、心律失常、围生期心肌病、主动脉夹层、胃内容物误吸、局部麻醉药物反应、输血反应、败血症、产科并发症( 产后出血、子宫破裂、胎盘早剥、子痫)[1]。
1. 2临床表现现有的研究发现,AFE临床表现发生概率从高到低依次为: 低血压、呼吸抑制、发绀 ( 100% ) ,急性胎儿窘迫( 50% ~ 100% ) ,心脏骤停和呼吸困难分别在30% ~ 87% 与48% ~ 72% ,约50% 发生DIC ( 22% ~ 83% ) ,约20% 抽搐表现( 10% ~ 48% ) 。前驱症状主要表现呼吸急促、憋气、胸痛、发冷、头晕、心慌、指端针刺感、恶心和呕吐,从发病到衰竭进展迅猛[1~3]( 大多在4小时内) 。故临床工作中对既往无心脏病史,突发上诉临床症状的孕产妇均应警惕AFE的可能。特别注意的是有文献报道[4,5],以严重的胎儿心动过缓或凝血障碍为首发甚至唯一症状的非典型AFE,此类患者因更易忽视或误诊故围生期死亡率更高。
1. 3辅助检查此外,临床上还借助胸部X线片、心电图、超声、血气分析、DIC相关指标的检查,但因缺乏特异性而通常用于评估疗效。现有研究提出的AFE相关血清学指标: 花生四烯酸代谢产物、色氨酸、组胺、锌唱粪卟啉( Zncp-1) 、神经氨酸-N-乙酰氨基半乳糖抗原( STN抗原) 、补体激活标志物( C3、C4、C1脂酶抑制剂) ,因其特异性不高而不被接受[6]。Legrand等[7]最新研究发现,AFE患者血清中胰岛素样生长因子结合蛋白-1 ( IGFBP-1) >104. 5 μg/L,诊断敏感性92% ,特异性97. 8% ,认为IGFBP-1可能作为AFE潜在特异性血清学指标,其主要依据: 1IGFBP-1在正常妊娠母体血中含量极低而羊水中IGFBP-1的含量极高,比血清中含量高500 ~ 1000倍,少量羊水进入母体即可检测出; 2孕14周后羊水中IGFBP-1含量即相对稳定,其测定受孕周影响较小; 3与羊水中其他大部分蛋白不同,IGFBP-1由蜕膜分泌而不依赖于胎儿生成或清除。然而IGFBP-1对AFE诊断价值仍需更大样本的数据支持。
2高危因素
2. 1母亲因素Knight等[2]总结涵盖美国、英国、澳大利亚、荷兰、加拿大的5项权威性研究资料,校正其他可能影响因素发现,高龄 ( ≥35岁) 孕产妇发生AFE相对危险度( RR) 高达4. 8。研究还发现AFE患者通常合并子痫/子痫前期、胎盘异常( 胎盘前置、胎盘早剥) 、多胎妊娠,特别是子痫患者发展为AFE的OR高达29. 1 ( 95% CI 7. 1 ~ 119 ) 。部分学者[8]还发现,羊水过多可能是AFE发生的另一高危因素( OR 3. 0) 。其可能原因是在这些病理情况下羊水成分随之变化,由于胎盘功能不良而影响羊水循环,羊水量减少,羊水内有形物质相对增多、含有凝血活素。当宫内压突然增大情况下羊水可通过母胎屏障薄弱部位( 宫颈静脉、子宫创伤部位、胎盘附着点) 泵入母体循环,产妇合并子痫/子痫前期、胎盘异常、手术分娩、 羊水过多、宫颈裂伤或子宫破裂时,均有利于羊水通过病理性开放的子宫静脉或损伤的血管进入母体循环从而诱发AFE。
2. 2分娩过程分娩中引产术运用对AFE影响一直存在争议,早前Clark等[9]的研究发现,78% AFE有破膜病史,其中人工破膜占2 /3,约14% 与人工破膜或放置宫腔内压力导管直接相关( 发生在操作后3分钟内) ,认为人工 破膜可能 是诱发因 素之一。Knight等[2]综述显示,英国、荷兰的相关报道表明约35% AFE可归因于引产术( 药物和手术引产) 。加拿大进一步的研究指出,药物性引产与致死性AFE密切相关 ( OR 3. 5) ,而来自澳大利亚的研究则发现单纯缩宫素使用与AFE无相关性,前列腺素E2( PGE2) 阴道上药使AFE风险增加3. 4倍。Clark等[9]的研究还发现,7例患者在心血管衰竭之后存在子宫强直性收缩而并无缩宫素使用史,且1993年美国犹他大学LDS医院分娩的孕产妇51%使用缩宫素,而AFE发病率并未相应增加。同时从子宫胎盘生理学特点来看,理论上中等强度的宫缩即可终止子宫动静脉血流,母胎之间无物质交换,因此Clark认为,缩宫素的运用与AFE无直接必然的联系,而与子宫强直性收缩可能有相关性。正常分娩时,胎膜破裂前后由于胎膜与宫颈壁与子宫下段分离而使血管受损,当宫颈扩张时引起宫颈壁损伤,可使静脉血管开放有利羊水进入母体血循环,这也从一方面解释引产方式不当是诱发AFE的可能原因。
手术分娩是AFE另一公认高危因素,英国60例AFE资料分析其中26例( 44% ) AFE发生在分娩后, 剖宫产占73% ,剖宫产使AFE风险增加了8倍( OR 8. 84)[10]。Roberts等[11]的研究得出类似结论,剖宫产( RR 48. 5) 是AFE的高危因素,并提出另一高危因素即人工剥离胎盘( RR 19. 4) 。而Kramer等[12]的研究更细化分析得出,头先露较非头先露剖宫产、头位钳产较胎头吸引更易诱发AFE。
3发病机制及病理生理
3. 1妊娠过敏样综合征 ( anaphylactoid syndrome of pregnancy)1926年Meyer首次报道羊水进入母体循环导致孕妇死亡的病例,近九十年来AFE发病机制仍不清楚。1941年Steiner和Lushbaugh通过分析8例分娩过程及产后突发死亡的妇女肺尸检病理: 肺小动脉和肺毛细血管中发现有黏蛋白、鳞状上皮、无定形嗜酸性碎片,认为AFE是羊水中有形成分进入母血引发肺机械性梗塞的临床症候群[13]。但这一理论无法解释AFE所有临床症状,目前多数学者认为,机械性阻塞不再是导致AFE的主要原因,其中Clark等[9]提出“妊娠过敏样综合征”,他们通过对美国AFE登记上报资料的分析及多年动物实验研究发现: 1AFE的临床症状与过敏性休克和中毒性休克极为相似,且AFE患者41% 有过敏体质或变态反应的病史,男性胎儿( 占67% ) 与AFE的发生有明显相关性。2有1 /4的AFE尸检肺组织中找不到羊水有形成分,此外在正常孕妇及未孕者肺循环中都找到胎儿鳞状上皮而并无危害。3正常羊水进入实验动物血循环中并未观察到AFE类似的临床症状,只有含大量胎粪的羊水注入动物体内才出现肺栓塞样病理改变。认为分娩过程中羊水及胎儿成分经母胎屏障破损部位进入母体循环,诱发类似于全身炎症反应综合征( SIRS) 的炎症因子及内源性儿茶酚胺释放,引起一过性肺动脉高压及子宫张力过高进而出现心肺抑制、中枢神经系统受损、DIC等一系列临床表现的个体反应[3,14]。抗原刺激和个体内源性介质释放决定其临床表现的差异,而整个分娩过程中均可发生胎儿成分进入母体循环,因此阻止该病的有效途径是尽早识别异常个体反应的高危孕产妇。尽管从本质上而言,妊娠过敏样综合征与该病病理生理及临床表现更为贴切,但因“羊水栓塞”这一命名源用已久,临床和科研工作中仍习惯性使用此命名( 包括本文) ,故需与其发病机制区分开来。
3. 2免疫学机制早在1984年有学者发现用正常血浆培养的羊水可以激活补体,提出羊水中补体激活可能是AFE肺衰竭原因之一。随后Benson[15]基于两点假说: 肥大细胞脱颗粒和组胺释放( 过敏反应机制) 以及补体激活对AFE发病机制做了大量研究,通过对比分析AFE患者和正常孕妇血清中过敏反应相关标志物发现: 87. 5% 患者血清补体C3和所有患者C4显著降低,在他们报道的非典型AFE患者中也同样发现了血清补体成分的明显降低,因此提出免疫性因素可能参与了AFE的发生。意大利学者的研究也发现所有AFE肺组织切片中补体C3a抑制明显,认为肺循环中C3a的缺失与补体激活相一致。提示AFE发生发展中可能存在某些未知的免疫学因素[16,17]。
3. 3血流动力学改变典型临床症状的AFE患者血流动力的监测显示其改变有别于单纯的肺动脉栓塞且更为复杂。AFE的发生往往是急剧、凶险的,想要获得全面的资料尤其是发生早期的血流动力学的资料较为困难。早期的动物实验发现,急性肺动脉高压导致了急性肺心病而无左室功能障碍的证据,推测可能与羊水或羊水中有形成分引起肺血管强烈收缩性反应相关。Clark等[9]对AFE患者肺动脉导管监测数据分析发 现,平均肺动 脉压 ( PAP) 、中心静脉 压 ( CVP) 升高并不明显,而肺毛细血管楔压( PCWP) 明显升高,同时存在左室功能障碍。有学者[18]分析, AFE超急性期( 30分钟内循环衰竭) 食管超声心动图像: 急性肺动脉高压、右心功能衰竭伴房室间隔左移, 严重三尖瓣返流,而无左室功能障碍及肺水肿改变, 表明左室功能障碍是左心室充盈受损继发性改变,提示肺血管收缩和肺血管阻力增加是AFE心肺衰竭的主要机制。总之现有证据表明,AFE血流动力学呈 “双相性”: 早期肺动脉阻力增加及右室功能障碍,左室功能衰竭为病情未控制的继发性改变[4]。这些改变是分娩过程中羊水进入母体循环促发释放内源性介质作用的结果,也是导致发病初期急性低氧血症、 神经系统受损及早期致死性原因之一。
3. 4凝血障碍凝血功能障碍是AFE主要临床表现之一,甚至唯一症状的非典型AFE,多数认为消耗性凝血障碍而非纤维蛋白溶解亢进是其始发因素。羊水中含有第Ⅱ、Ⅲ、Ⅶ、Ⅹ因子激活物质、肺表面活性物质及胎粪中的胰蛋白酶样物质,这些促凝物质促使血小板聚积,使凝血酶原转化为凝血酶,通过血液的外凝系统激活血凝而发生急性DIC,此外羊水本身又抑制子宫收缩,使子宫张力下降,致使子宫血不凝而出血不止。存在争议的是未被胎粪污染的羊水中促凝物质不足以引发凝血障碍,且晚孕期羊水中组织因子抑制物中和其部分功效[3]。
综上所述,AFE是一个发病机制难以分析、早期难以预测、发生后难以控制、围生期死亡率极高的产科急症,“妊娠过敏样综合征”无疑为AFE病因学提供了一个新的窗口,但目前对AFE的研究尚需从以下几个方面考虑: 1诊断标准: 缺乏国际统一的诊断标准和有效的实验室辅助诊断手段,现有对AFE的诊断存在主观判断的干扰导致各国报道发病率不一,辨析其临床症状和寻求新的特异性早期诊断标记物意义重大。2发病机制: 目前对于AFE的认识主要源于病例报道,以人群为基础的研究甚少且无法复制合适的动物模型进行研究,对其具体发病机制的研究不多, “妊娠过敏样综合征”的提出更多的是依从于临床证据而缺乏有力的实验室数据支持,同时补体激活提示的免疫学意义是否是导致AFE疾病不可控制性的另一要素尚需更深入的研究。3高危因素的启示: 随着我国经济的发展,高龄孕产妇不断增加,且妊娠合并症( 高血压、糖尿病) 发病率增加,无指征剖宫产的居高不下,引产尚欠规范,这些都可能为AFE的发生埋下隐患。结合我国医疗环境和人群特点,需做到“双方强化”模式,对于孕妇加强孕前指导、定期产检、分娩期教育,鼓励阴道分娩; 对于医务工作者,强化对AFE的认识,掌握好手术分娩指征、规范引产方式,尽量避免医源性AFE的发生,从而降低我国围生期死亡率。
摘要：羊水栓塞(AFE)是因羊水进入母体循环而引起的严重产科并发症,迄今仍是导致孕产妇死亡的主要原因之一,目前缺乏国际统一的诊断标准和有效的实验室辅助诊断手段。一旦发生,其围生期死亡率极高,辨析其临床症状和寻求新的特异性早期诊断标志物意义重大。综述现有文献认为:高龄和引产不当是AFE相对高危因素,对AFE发病机制的认识也不再局限于传统的机械性阻塞,提出了“妊娠过敏样综合征”学说,同时,补体激活的免疫学机制、血流动力学改变、凝血障碍也可能参与AFE的发生,但还需更多的研究进一步证实。
诊断机制 篇4
1 禽流感病毒感染和致病的分子机制
1.1 吸附、穿膜和脱壳
病毒粒子血凝素突起识别和结合宿主细胞表面含唾液酸的特异性受体, 使病毒与宿主细胞接触并吸附到细胞膜上, 然后被吞入, 形成胞饮泡, 胞饮泡与溶酶体融合使胞内p H降到5, 病毒粒子血凝素蛋白构型改变使位于轻链HA2N端的融合序列暴露, 引起病毒囊膜与细胞膜融合, 使病毒粒子内部的核衣壳释放到胞浆内。
1.2 基因组的转录与复制
病毒脱去囊膜后其核酸片段进入宿主细胞核。首先, 病毒RNA聚合酶结合到宿主m RNA的5′端, 通过聚合酶组分2的核酸内切酶活性切下11个核苷酸, 这一序列带有帽状结构, 可直接作为引物。引物加上后, 聚合酶组分1以病毒RNA为模板催化合成起始, 并使链延伸。接上去的第一个核苷酸是G, 它与病毒RNA聚合酶的3′端第二个核苷酸互补, 病毒转录酶不转录3′端的第一个核苷酸 (U) 。当链延伸到14个核苷酸长度时, 引物被释放下来, 但3′端的A仍保留在m RNA上, 病毒m RNA的5′端仍为AGC。当链延伸到近5′端的poly (U) 时, 以此为模板合成poly (A) 尾后终止链的延伸。因此, 病毒m RNA是病毒RNA的不完全转录物。6个单顺反子m RNA在核内合成后, 很快转移到细胞浆翻译病毒蛋白。
1.3 病毒蛋白的合成
m RNA在核内合成后转移到细胞浆, 在核糖体上翻译成为病毒血凝素、神经氨酸酶、核蛋白、聚合酶组分1、聚合酶组分2和聚合酶组分PA。NS和M基因的m RNA分别进行剪接, 各产生两个m RNA, 翻译成非结构蛋白NS1、NS2, 和基质蛋白M1、M2。血凝素HA和神经氨酸酶NA在粗面内质网内进行糖基化, 在高尔基体中修饰后运输到细胞膜。
1.4 病毒粒子的装配
首先, HA和NA插入到细胞膜, 然后M1移向细胞浆膜的内侧面, 非连续地贴补使之增厚。NP在细胞浆合成后首先以游离状态存在, 但很快进入细胞核并与新合成的v RNA结合形成核衣壳。8个基因节段和内部病毒蛋白 (NP、PB1、PB2、PA、M2) 一起组装, 并移送到有HA、NA和M2插入的细胞膜位置, 准备出芽。
1.5 病毒的出芽和释放
这个过程可持续数小时而不溶解感染的细胞, 目前机制尚不清楚。M1合成后到达细胞膜并与HA、NA或M2的胞浆区之间相互作用可能是出芽的信号。NA去除病毒囊膜上的唾液酸, 避免子代病毒在细胞膜上的吸附聚集, 从而促进病毒粒子的释放。病毒成熟的最后一步是靠宿主的蛋白酶将HA裂解为HA1和HA2, 使病毒粒子具有感染性并进入新一轮的复制, 这个裂解过程可能在胞外完成。
2 禽流感的诊断
因为禽流感亚型众多, 毒力差别很大, 临床症状也千差万别, 高致病性禽流感除了具有大流行的特点外, 很难与其它传染病区分, 因此单靠临床诊断常常难以定性。AIV的确切诊断有赖于病毒的分离和鉴定。
2.1 病毒的分离
病毒通常在消化道内复制, 所以一般从活禽或死禽的气管和泄殖腔中分离病毒。消化道和呼吸道的组织、分泌物、排泄物也都适合于分离病毒。在高致病性AIV造成全身感染的条件下, 由于严重的病毒血症, 实际上每一器官都能分离到病毒。
临床上分离病毒的方法常用棉拭子取气管和泄殖腔内的分泌物, 再将棉拭子放在含有抗生素的平衡盐溶液中, 以抑制细菌生长。鸡胚接种是目前分离病毒的常用方法。也可收集器官并放在灭菌的小瓶中, 在对器官进行取样时, 应尽量把不同脏器的样品分别收集, 因为从内脏器官分离到流感病毒通常意味着全身感染, 这常与致病性高致病性禽流感有关。
2.2 病毒的鉴定
用鸡红细胞检测鸡胚尿囊液的血凝活性是鉴定禽流感的方法之一, 有常量和微量两种技术。
HA表面抗原亚型的鉴定可在血凝抑制试验 (HI) 中用一组目前已知的16种 (H1~H16) 不同血凝素的抗血清来鉴定HA的亚型。抗HA血清最好用纯化的HA蛋白制备, 或用单克隆抗体, 这样可以避免由于抗NA抗体所产生的空间干扰。但是, 用已知亚型的抗HA抗体不能检测含有新的HA亚型的流感病毒。血凝阳性的病毒尿囊液还应当与新城疫病毒感染所引起的血凝活性区别。
NA亚型通常用制备的9种已知神经氨酸酶的抗血清做神经氨酸酶抑制试验 (NI) 来鉴定。现已经研制出微量NI技术, 这有助于对大量分离物的分析, 并且易于操作。
对于AIV的毒力鉴定, OIE认为, 用1:10倍稀释具有感染性的鸡胚尿囊液, 静脉注射8羽4~8周龄的易感鸡, 每羽0.2ml, 若10d内致死6~8羽, 则这样的流感病毒为高致病性AIV。
2.3 血清学诊断方法
诊断机制 篇5
煤矿安全监测监控系统对预防井下事故发生具有重大意义。对于井下各类传感器采集的数据, 以往只是通过人为判断传感器所在区域及附近发生故障。通过监控系统对井下故障源位置及原因的诊断研究较少。文献[1]以瓦斯监控系统为研究对象, 构造基于多诊断Agent的故障诊断系统, 对复杂的瓦斯监测系统进行故障智能诊断研究。文献[2-4]都对矿井局部通风系统进行故障诊断研究。相关研究主要为井下监控系统、局部通风系统及机电设备的故障诊断, 所以, 研究一套用于监测监控系统预警时的故障源位置及原因的诊断方法和技术, 使之应用于井下安全生产实践中, 对保障井下安全生产具有极其重要的意义。
研究基于故障树分析法 (fault tree analysis, FTA) 的矿井监控预警诊断专家系统。设计故障诊断专家系统知识库和推理机。知识库用来存放浅知识和深知识两类知识, 浅知识表示领域专家的经验知识, 深知识表示被测对象的原理知识。矿井监控预警诊断专家系统就是利用知识库中的知识, 按一定的推理策略, 对故障源进行诊断。
1 矿井通风系统故障树建立
矿井通风系统的各个环节都可能发生故障, 把矿井通风系统故障分为灾变时期和正常生产时期的故障, 不考虑每条路径的权值建立矿井通风系统故障树如图1所示。
2 基于框架与规则的通风系统故障诊断知识表示
基于故障树的模型反应了诊断对象的因果关系, 其子节点与其父节点构成一个正向因果关系, 子节点是父节点的故障源, 可以用广义规则IF-THEN形式表示为IF子事件THEN父事件[5]。面向故障树的基于框架与规则的知识表示就是把该故障树的内容封装起来, 放在一个独立框架当中, 框架中包含多个槽, 每个槽对应一条广义规则。下面根据图1中的故障树详细列出了矿井通风系统故障的知识表示方法。
Ⅰ框架名:通风系统故障 (T0)
槽1:T0报警规则库
Rule1:if系统显示不正确then矿井通风系统发生故障
槽2:T0诊断规则库
Rule1:w (M1, T0) if T0then (M1)
Rule2:w (M2, T0) if T0then (M2)
Ⅱ框架名:通风系统发生灾变 (M1)
槽1:M1报警规则库
Rule1:if发生火灾或瓦斯大量涌出then通风系统发生灾变
槽2:M1诊断规则库
Rule1:w (X1, M1) if (M1) then (X1)
Rule2:w (X2, M1) if (M1) then (X2)
Ⅱ框架名:通风系统正常生产时期故障 (M2)
槽1:M2报警规则库
Rule1:if矿井中的活塞效应、通风巷道风阻变化、通风构筑物故障、爆破、动力故障或自然风压变化then通风系统正常生产时期故障
槽2:M2诊断规则库
Rule1:w (M3, M2) if (M2) then (M3)
Rule2:w (M4, M2) if (M2) then (M4)
Rule3:w (M5, M2) if (M2) then (M5)
Rule4:w (M6, M2) if (M2) then (M6)
Rule5:w (M7, M2) if (M2) then (M7)
Rule6:w (M8, M2) if (M2) then (M8)
Ⅲ框架名:矿井中的活塞效应 (M3)
槽1:M3报警规则库
Rule1:if提升、运输设备运行then矿井中的活塞效应
槽2:M3诊断规则库
Rule1:w (X3, M3) if (M3) then (X3)
Rule2:w (X4, M3) if (M3) then (X4)
Ⅲ框架名:通风巷道风阻变化 (M4)
槽1:M4报警规则库
Rule1:if巷道阻塞和变形then通风巷道风阻变化
槽2:M4诊断规则库
Rule1:w (M9, M4) if (M4) then (M9)
Rule2:w (M10, M4) if (M4) then M10)
Rule3:w (M11, M4) if (M4) then M11)
Ⅲ框架名:通风构筑物故障 (M5)
槽1:M5报警规则库
Rule1:if引风、调风和隔断风流的装置不可靠then通风构筑物故障
槽2:M5诊断规则库
Rule1:w (X17, M5) if (M5) then (X17)
Rule2:w (X18, M5) if (M5) then (X18)
Ⅲ框架名:爆破 (M6)
槽1:M6报警规则库
Rule1:if爆破产生的气流、冲击波、炮烟或震动then爆破
槽2:M6诊断规则库
Rule1:w (X19, M6) if (M6) then (X19)
Rule2:w (X20, M6) if (M6) then (X20)
Rule3:w (X21, M6) if (M6) then (X21)
Rule4:w (X22, M6) if (M6) then (X22)
Ⅲ框架名:动力故障 (M7)
槽1:M7报警规则库
Rule1:if外部电网波动、风机喘振、低效区运行、设备老化或不稳定段运行then动力故障
槽2:M7诊断规则库
Rule1:w (X23, M7) if (M7) then (X23)
Rule2:w (X24, M7) if (M7) then (X24)
Rule3:w (X25, M7) if (M7) then (X25)
Rule4:w (X26, M7) if (M7) then (X26)
Rule5:w (X27, M7) if (M7) then (X27)
Ⅲ框架名:自然风压变化 (M8)
槽1:M8报警规则库
Rule1:if地表温度变化、岩石温度变化、空气湿度变化或开采深度变化then自然风压变化
槽2:M8诊断规则库
Rule1:w (X28, M8) if (M8) then (X28)
Rule2:w (X29, M8) if (M8) then (X29)
Rule3:w (X30, M8) if (M8) then (X30)
Rule4:w (X31, M8) if (M8) then (X31)
Ⅳ框架名:巷道积水 (M9)
槽1:M9报警规则库
Rule1:if巷道阻塞、排水不合理或涌水量大then巷道积水
槽2:M9诊断规则库
Rule1:w (X5, M9) if (M9) then (X5)
Rule2:w (X6, M9) if (M9) then (X6)
Rule3:w (X7, M9) if (M9) then (X7)
Ⅳ框架名:巷道冒落或突然坍塌 (M10)
槽1:M10报警规则库
Rule1:if地震、地压、爆破、支护不当或缺少支护then巷道高冒或突然坍塌
槽2:M10诊断规则库
Rule1:w (X8, M10) if (M10) then (X8)
Rule2:w (X9, M10) if (M10) then (X9)
Rule3:w (X10, M10) if (M10) then (X10)
Rule4:w (X11, M10) if (M10) then (X11)
Rule5:w (X12, M10) if (M10) then (X12)
Ⅳ框架名:巷道变形 (M11)
槽1:M11报警规则库
Rule1:if支护不当、缺少支护、地压活动或岩性复杂then巷道变形
槽2:M11诊断规则库
Rule1:w (X13, M11) if (M11) then (X13)
Rule2:w (X14, M11) if (M11) then (X14)
Rule3:w (X15, M11) if (M11) then (X15)
Rule4:w (X16, M11) if (M11) then (X16)
框架的层次表明了故障树的层次关系。槽1为报警规则库框架, 指明了故障树的节点是否异常, 表示的是浅知识, 用IF-THEN形式表示;槽2为诊断规则库框架, 表明了故障树的传播方向, 表示的是深知识, 也用IF-THEN形式表示。
3 矿井监控预警诊断推理机制
诊断推理过程是根据报警规则确定节点是否为异常事件, 然后确定故障传播关系, 找到故障源。矿井监控预警诊断浅知识推理是通过监控系统各传感器监测的参数来判断, 如果监测参数超过《煤矿安全规程》中规定的上、下限值, 则判断该节点为为异常事件。深知识推理采用从顶事件到中间事件再到底事件的推理方向, 找到故障源。
3.1 通风系统灾变诊断
3.1.1 火灾
利用矿井监控系统进行矿井火灾预警主要是利用气体传感器、烟雾传感器和温度传感器采集矿井火灾发生时所产生的灾害气体及矿井温度数据进行分析。由于火灾时期温度上升, 燃烧产生大量烟雾和气体, 因此, 可以通过分析气体传感器、烟雾传感器和温度传感器的监测参数变化情况判断火灾事故的发生。
3.1.2 瓦斯大量涌出
引起瓦斯超限的主要原因是采动引起采动地点瓦斯大量涌出, 这些采动活动主要包括石门揭煤、采掘工作面割煤、放顶、出煤及煤仓放煤等。这些瓦斯易超限地点都按照《煤矿安全规程》的要求安设了甲烷传感器, 由于瓦斯的传播方向是沿着风流方向传播的, 因此当甲烷传感器报警时, 首先判断所在巷道的瓦斯是否超限, 然后根据风流传播方向, 检查其上风侧瓦斯变化情况, 沿逆风流方向路线进行瓦斯超限诊断。
当甲烷传感器发生故障时, 也可能出现误报警情况, 此时所在巷道的甲烷传感器的瓦斯曲线会呈现直线上升或下降趋势[6], 首先检查下风侧临近的甲烷传感器是否发生报警, 如下风侧瓦斯浓度没有发生变化, 可以判断甲烷传感器发生误报警。
3.2 正常生产时期故障诊断
3.2.1 矿井中的活塞效应
活塞风是矿井中的运输、提升等设备运行产生的, 其方向与风流方向的相同和相反决定对通风系统起促进作用还是影响通风系统, 其影响的大小决定于活塞风速的大小。活塞风速随运输设备的速度增大而增大, 随巷道长度增大而减小, 随井巷面积的增大而减小[7]。活塞风对系统影响是局部的, 因此利用风速传感器监测到的风速发生突发性变化, 并在短时间内恢复正常, 即经常性、阶段性和短暂性的风速变化, 可以判断是活塞风。活塞风对矿井通风系统的影响是动态的, 非线性的, 国内外在公路、地铁和铁路隧道工程中对活塞风的研究较多, 要定量研究活塞风, 则要研究设备运动诱发的空气动力学问题。
3.2.2 巷道风阻变化
利用风速传感器进行风速超限预警诊断是最为复杂的内容。引起井下风速发生变化的原因很多, 如由巷道堵塞、排水不合理和涌水量大等原因引起的巷道积水, 由支护不当、缺少支护、爆破震动、地压活动和地震等引起的巷道冒落或突然坍塌, 由缺少支护、支护不当、地压活动和岩性复杂等原因引起的巷道变形等。这些都会导致所在巷道的风阻发生变化。对于矿井通风系统来说, 某一巷道的风速变化的原因归根结底是由于巷道的风阻发生了变化, 但最重要的一点是巷道风速发生变化并不一定是由该巷道的风阻变化造成的, 由于矿井通风系统的分支很多, 通风网络复杂, 造成某一巷道风速变化甚至超限的巷道可能为通风网络的任意一条分支。研究先确定导致传感器所在巷道风速超限报警的巷道集合, 再逐渐缩小范围的方法见文献[8-9]。
3.2.3 通风构筑物故障
监控构筑物的设备主要是风门开停传感器。风门开停传感器发生报警的原因较易判断, 可分析为两道风门同时打开或者风门关闭不严。可根据主通风机负压变化情况判断, 如果在传感器报警时间段主通风机负压降低显著或者风门所在巷道的下风侧风速降低显著, 可判断该组风门关闭不严或者没有关闭, 从而造成风流短路。当主通风机负压和该风门所在巷道的下风侧风速不变, 报警原因可判断为风门变形或者风门开停传感器故障。
3.2.4 爆破
如果烟雾和一氧化碳等气体传感器为持续一段时间的报警, 报警时间短则几分钟, 长至几十分钟, 可判断为爆破作业, 可根据风流方向, 沿逆风流方向路线寻找爆破源。爆破作业产生的气体可引起巷道中的多个气体传感器依次报警。误报警的判断过程为传感器发生瞬间报警, 但下风侧其他气体传感器的监测浓度没有发生变化。井下所有爆破过程都会提前通知, 因此爆破作业预警会提前预知。如果没有提前通知爆破作业或者大面积刷漆和烧焊作业而发生气体传感器的大面积报警, 可判断井下是否发生了火灾事故。
3.2.5 通风动力故障
当井下风机发生故障时, 风机的风压和风量会发生变化, 如风机喘震时其风压和风量会周期性下降, 甚至停风。井下主通风机对整个通风系统的影响是全局性的, 但主风机一般发生故障的概率较低。局部通风机的影响由其空间位置决定。井下主通风机不会随意开停, 即使由于季节变化导致自然风压发生变化以及井下各个风门的频繁开停等情况, 都不会对主通风机的负压产生太大的影响, 一般在50Pa左右, 如果负压直接降为零, 此时风机开停传感器报警, 且井下风速传感器发生大面积报警 (风速降低甚至为零) , 此时可判断主通风机停止运转。如果负压为零, 风机开停传感器未报警, 井下各巷道风速未降低或者无明显改变, 可判断负压传感器发生故障, 而主通风机运行正常。如果主通风机负压显著降低, 风机开停传感器未报警, 井下各地风速有的升高, 有的降低, 查看是否在风速变化的传感器之间的巷道处发生风流短路, 风流短路会导致下风侧无风或者微风, 因此要同时查看风门开停传感器的报警情况。
3.2.6 自然风压变化
自然风压在冬季风流从进风井进入, 从回风井流出, 与机械通风方向相同, 有助于克服矿井通风阻力。夏季炎热时, 风流从回风井进入, 从进风井流出, 与机械通风方向相反, 阻碍矿井通风[10]。自然风压的产生必须具备两个条件, 一个是存在有高差的回路, 另一个是回路两侧有高差的井巷空气密度不等。而空气密度与温度、压强、湿度和成分等有关。通过观察气温变化、岩石温度变化、空气湿度变化找到自然风压的年、月、日的变化规律。空气成分和湿度对自然风压的影响较小, 温度是自然风压的主要影响因素。因此可以通过温度传感器测量的温度变化情况观察对自然风压的影响。
矿井监控预警诊断知识库代码编写后, 经过编译生成专家知识库文件, 通过监控系统的监测参数进行在线实时诊断, 分析故障源, 图2为故障诊断界面。
4 结论
1) 把矿井通风系统故障分为灾变时期和正常生产时期的故障, 不考虑每条路径的权值建立了矿井通风系统故障树。
2) 根据矿井通风系统故障树列出了基于框架与规则的通风系统故障诊断知识表示, 分析了矿井灾变和正常生产时期基于监控系统的故障诊断推理机制。
3) 矿井监控预警诊断结果可为管理人员提供故障源分析, 使现场操作人员能够及时对事故进行处理。
摘要：当前的矿井监测监控系统给出的预警结果只能反映传感器所在位置的参数变化, 并不能依此判断传感器所在位置就是故障源。研究矿井监控预警诊断专家系统, 通过建立矿井通风系统故障树设计面向故障树的基于框架与规则的混合知识表示方法, 利用框架中诊断规则的推理确定故障传播关系, 找到故障源。设计了矿井监控预警诊断推理机制, 利用监控系统对灾变时期的火灾和瓦斯大量涌出以及正常生产时期矿井中的活塞效应、巷道风阻变化、通风构筑物故障、爆破、通风动力故障以及自然风压变化进行故障诊断推理分析, 给出监控预警诊断故障源分析界面, 为管理人员对矿井正常生产和灾变时期的故障处理提供依据。
关键词：矿山安全,监控系统,预警诊断,专家系统,故障树
参考文献
[1]王其军.瓦斯监测系统故障智能诊断技术研[D].青岛:山东科技大学, 2007:53-67
[2]龚晓燕, 孙晓辉.基于遗传算法的矿井局部通风故障诊断神经网络模型[J].煤矿安全, 2008 (5) :35-38GONG Xiao-yan, SUN Xiao-hui.Mine local ventilation fault diagnosis neural network model based on genetic algorithm[J].Safety in Coal Mines, 2008 (5) :35-38
[3]黄雷.基于Web的矿井局部通风故障诊断专家系统[D].西安科技大学, 2008
[4]龚晓燕, 薛河, 陶新利, 等.矿井局部通风故障诊断系统开发研究[J].煤炭工程, 2008 (2) :128-130GONG Xiao-yan, XUE He, TAO Xin-li, et al.Research and development of mine local ventilation fault diagnosis system[J].Coal Engineering, 2008 (2) :128-130
[5]赵志宏.确定性故障诊断知识节点式表示技术[J].长安大学学报 (自然科学版) , 2003, 23 (1) :80-83ZHAO Zhi-hong.Note-knowledge-representation method of definite-fault-diagnosis knowledge[J].Journal of Chang'an University (Natural Science Edition) , 2003, 23 (1) :80-83
[7]王从陆.非灾变时期金属矿复杂矿井通风系统稳定性及数值模拟研究[D].长沙:中南大学, 2007:93-95
[8]赵丹.基于网络分析的矿井通风系统故障源诊断技术研究[D].阜新:辽宁工程技术大学, 2011:45-49
[9]赵丹, 刘剑, 潘竞涛.基于网络分析的矿井通风智能诊断专家系统[J].安全与环境学报, 2011, 11 (4) :206-209ZHAO Dan, LIU Jian, PAN Jing-tao.Mine ventilation intelligent diagnosis expert system based on network analysis[J].Journal of Safety and Environment, 2011, 11 (4) :206-209
诊断机制 篇6
1 缺铁性贫血发病机制
1.1 缺铁对血液系统的影响
铁是合成血红蛋白的原料, 缺铁时血红素生成不足, 进而血红蛋白合成也减少, 导致新生的红细胞内血红蛋白含量不足, 细胞浆减少, 细胞变小;而缺铁对细胞的分裂、增殖影响较小, 故红细胞数量减少程度不如血红蛋白减少明显, 从而形成小细胞低色素性贫血。缺铁通常经过以下三个阶段才发生贫血:第一阶段是铁缺少期, 这阶段体内储存铁已经减少, 但供红细胞合成血红蛋白的铁还没有减少;第二阶段是红细胞生成缺铁期, 这一时期储存铁进一步耗竭, 红细胞生成所需要的铁也不足, 但循环中血红蛋白的量还没有减少;第三阶段是缺铁性贫血期, 这一时期出现小细胞低色素性贫血, 还有一些非造血系统的症状。
1.2 缺铁对其他系统的影响
缺铁可以影响肌红蛋白的合成, 并可使多种含铁酶的活性减低。由于这些含铁酶与生物氧化、组织呼吸、神经递质分解与合成有关, 故铁缺乏时造成细胞功能紊乱, 尤其是单胺氧化酶的活性降低, 造成重要的神经递质发生明显变化, 不能正常发挥功能, 因而产生一些非造血系统的表现, 如体力减弱、容易疲劳、表情淡漠、注意力不集中等。缺铁还可能引起组织器官的异常, 免疫功能降低, 易患感染性疾病。
2 缺铁性贫血的诊断和治疗
血红蛋白是体内运输和交换氧气的必需工具。由于缺铁, 血红蛋白的制造发生困难, 不仅可引起贫血, 而且血液运载氧的能力也会有影响, 严重的会有心慌气短, 甚至心脏扩大, 导致贫血性心脏病。总之, 缺铁性贫血对孩子的生长和身体各器官功能均有影响。假如发现孩子有某种缺铁原因和上述症状, 最好去医院验血, 如果血红蛋白低于120g/L, 红细胞低于400万/mm3, 那么基本上可以肯定是患了贫血。贫血患儿的症状通常表现为:皮肤粘膜苍白, 以口唇、指甲床及口腔粘膜最明显;平易感疲乏、少动;有厌食, 甚至出现异嗜癖 (喜欢吃泥土、墙壁灰等) , 许多家长往往没有重视上述这些症状。因此, 加强对这些症状的诊断和治疗尤其重要。治疗方法如下:
(1) 加强营养和护理, 增加含铁丰富的食品。贫血一般表现为面色萎黄、指甲苍白、气短、乏力、心悸、头发枯黄、头晕目眩、月经量少色淡等。加强护理, 保证充足睡眠;避免感染, 如伴有感染者应该积极控制感染;重度贫血者注意保护心脏功能。根据患儿消化能力, 适当增加含铁质丰富的食物, 注意饮食的合理搭配, 以增加铁的吸收。
(2) 口服铁剂。铁剂是治疗缺铁性贫血的特效药, 若无特殊原因, 应采用口服法给药;二价铁盐容易吸收, 故临床均选用二价铁盐制剂。常用的口服铁剂有硫酸亚铁、葡萄糖酸亚铁、琥珀酸亚铁等。口服铁剂的剂量为元素铁每日4~6mg/kg, 分3次口服, 一次量不应该超过元素铁1.5~2mh/kg;以两餐之间口服为宜;为减少胃肠副反应, 可从小剂量开始, 如无不良反应, 可在1~2日内加至足量。同时服用维生素C, 可增加铁的吸收。牛奶、茶、咖啡及抗酸药等与铁剂同服均可影响铁的吸收。
(3) 注射铁剂。注射铁剂较容易发生不良反应, 甚至可发生过敏性反应致死, 故应该慎用。其适应证主要如下情况:第一诊断肯定但口服铁剂后无疗效者;第二是口服后胃肠反应严重, 虽然改变制剂种类、剂量及给药时间仍无改善者;第三是由于胃肠疾病胃肠手术后不能应用口服铁剂或口服铁剂吸收不良者。常用注射铁剂有:山梨醇枸椽酸铁复合物, 专供肌内注射用;右旋糖酐铁复合物, 为氢氧化铁与右旋糖酐铁复合物, 可供肌内注射或静脉注射;葡萄糖氧化铁, 供静脉注射用。
3结语
偏食往往是儿童贫血的重要诱因, 因此不能让胖宝宝再偏食。儿童患有贫血, 会影响到孩子的智力发育和身体发育, 出现上课注意力不集中, 没精神, 不喜欢活动, 身体消瘦, 个头长得慢等症状。现在不少孩子喜欢吃汉堡、鸡翅等煎炸烤一类的西餐速食, 这些食品最容易导致孩子偏食、营养摄入不均衡。从门诊上看, 越是胖孩子越容易出现贫血, 家长应注意均衡饮食, 少让孩子吃零食。
摘要：缺铁性贫血是由于体内缺乏铁元素导致血红蛋白合成减少, 临床上以小细胞低色素性贫血、血清铁蛋白减少和铁剂治疗有效为特点。儿童是贫血的主流人群, 本病以小儿发病率最高, 严重危害小儿健康, 是我国重点防治的小儿常见病之一, 因此对其进行准确诊断和治疗尤其重要。对小儿缺铁性贫血的发病机制及其诊断和治疗方法进行总结。
关键词：小儿缺铁性贫血,血清铁蛋白,诊断治疗
参考文献
[1]陈晓培.小儿贫血[M].北京:中国医药科技出版社, 2007.
[2]沈晓明.儿科学[M].北京:人民卫生出版社, 2008.
诊断机制 篇7
关键词：工业行业,产业政策,能源强度,异质性,动态面板模型
一、引言
近十年以来,得益于经济的高速增长,人民生活水平普遍提高,但大众对于提升生活质量的诉求与生活环境不断恶化( 如时常超过警戒线的雾霾指数) 相互背离。降低能源消耗已经成为我国经济长期可持续发展的重要途径和目标。在这种现实背景下,“十一五”和 “十二五”特别强调将节能减排作为政府工作的重心,并依据节能减排的完成情况制定了严格的奖惩标准。具体来看, “十一五”时期要求我国单位GDP能耗( 简称能源强度,能源强度越高意味着能源效率越低) 降低20%, “十二五”时期要求单位GDP能耗降低16% 。于是,各级政府纷纷加大对高耗能行业的监测、管理力度和对高耗能企业的整改、惩罚力度。
对能源强度的研究随着数据的完善,逐渐从以国家能源强度作为研究对象的宏观层面,转到以省际能源强度为研究对象的中观层面,再到以行业为研究对象的较微观层面( 已有的公开数据没有企业能耗的数据,致使以企业为研究对象的微观层面研究难以开展) 。因此,目前与能源强度有关的实证研究可分为三类: 第一类以全国能源强度为研究对象。杭雷鸣和屠梅曾( 2006) 分析了能源价格对能源强度的影响; Yuan et al. ( 2008) 研究了我国产出增长和能源消费及分类能源消费之间的关系,发现经济增长和能源消费之间的因果关系在短期和长期上表现不同; 樊茂清等( 2010) 认为技术变化、要素替代、贸易、一次能源结构和部门结构变化是引起能源强度变化的重要因素; 邵帅等( 2013) 在能源效率内生化条件下,利用时变参数状态空间模型测算了我国宏观经济的长短期回弹效应,发现改革开放前能源回弹效应总体上表现为逆反效应,而改革开放期间则表现为部分回弹效应。第二类以省份、区域能源强度为研究对象。张贤和周勇( 2007) 采用空间回归模型在省际层面分析了FDI对能源强度的影响; 齐绍洲等( 2007) 通过分析1995 - 2002年我国西部和东部省份的能源消费强度差异与人均GDP差异之间的关系,发现东部地区与西部地区的人均GDP差异存在收敛关系,而且随着人均GDP差异的收敛,西部与东部地区的能源消费强度差异也是收敛的; 吴巧生等( 2008) 选取我国各省1986 - 2005年的数据,运用面板模型重新检验我国能源消费和GDP的关系,结果发现: 从长期来看,我国总体存在能源消费与GDP的双向因果关系,但东部地区只存在从能源消费到GDP的单向因果关系,而中西部地区则存在从GDP到能源消费的单向因果关系; 就短期而言,我国总体及东西部地区的能源消费与GDP无因果关系,而中部地区则存在能源消费和GDP之间的双向因果关系; 俞毅( 2010) 通过我国省级面板数据的实证发现,当GDP总量超过一定的门限值时,能源消耗所导致的废气排放就会越高,污染就会越严重; GDP超过门限值的省份大多集中于我国的东部发达地区, 中部次之,西部最少; Herrerias. el. ( 2013) 分析我国28个省域1985 - 2008年的数据发现,外商投资和民间投资在降低能源强度上发挥了主导作用, 而国有投资在降低能源强度上却没起到正向引导作用。第三类以工业行业能源强度为研究对象。例如李未无( 2008) 分析了1999 - 2005年我国35个工业行业的能源效率与对外开放的关系,结果支持对外开放能提高能源效率; 孔婷等( 2008) 运用1995 - 2005年的数据分析了制造业24个重要行业的能源价格与能源强度的关系,结果表明,对大多数行业,能源价格的提升并未明显降低能源强度,能源价格对于技术进步对能源强度影响的调节效应不显著,能源价格的调节效应更多地表现为促进能源消费结构转化来降低行业能源强度; 郝新东( 2011) 运用我国工业36个行业1999 - 2009年的面板数据,选取工业行业的主营业务成本和主营业务收入两个变量来解释工业行业能源强度的变化情况; 滕玉华( 2011) 运用1998 - 2007年我国工业32个行业面板数据,研究了自主研发、国外技术引进、国内技术转移、能源相对价格、FDI的进入程度和工业内部行业结构等因素对行业能源强度的影响; 呙小明和张宗益( 2012) 对1985 - 2008年我国交通运输业能源强度的影响因素进行了实证分析; 李锴和齐绍洲( 2013) 运用1999 - 2008年我国36个工业行业的面板数据,分析了FDI影响中国工业能源效率的传导渠道。
以上三大类研究在运用计量模型分析省份、 区域、行业能源强度时,都默认所选取的省份、区域、行业具有相同的斜率参数( 截距参数可因面板模型的基本设定表现为不相同的个体异质性) , 但这样的设定显然不合理。以高耗能的工业行业为例,其下属的37个子行业发展不均衡,国家行业政策扶持倾向不一致且各行业基本属性( 劳动密集型或资本密集型、重工业或轻工业等) 差异度较大,如果简单将37个行业进行平均意义上的回归分析没有太多的实际意义。因此,在理论分析和实证检验时,如果不事前经过细致诊断研究就简单地将所有工业行业组织在一起进行建模分析, 将得到有偏误甚至是错误的研究结论。针对这一问题,本文将从行业的角度来进行中国工业行业的能源强度影响因素分析,具体研究两个密切相关的问题:( 1) 中国工业行业的能源强度是否存在异质性差异? 如果存在,哪些行业存在? 对这个问题的研究,本文将以中国工业行业2001 - 2011年所组成的面板数据为研究对象,采用动态面板数据诊断理论对其能源强度异质性特征进行检验, 以便识别出中国工业行业能源强度的差异性规律, 从而为深刻认识和分析中国工业能源强度的理论决定机制提供重要的基础和前提性保障。 ( 2) 在第一个问题研究基础上,本文将重新归类出经过理论分析和实证检验的无异质性差异的工业行业, 并基于这些具有一致性参数形成机制的行业对中国工业行业能源强度影响因素进行分析。
二、工业行业能源强度特征描述
本文之所以选择工业行业下属的37个子行业作为研究对象1,一是因为 “十一五” 《单位GDP能耗监测体系实施方案》中要求对主要耗能行业节能降耗进展情况进行监测,其中,主要耗能行业包括煤炭、钢铁、有色、建材、石油、化工、火力发电、造纸、纺织等,而这些行业属于工业行业的范畴,即高耗能行业主要集中在工业行业; 二是因为我国现有关于能源消耗的统计数据包括全国能耗数据、省级能耗数据以及两位代码行业的能耗数据,因此工业行业下属的37个子行业能耗数据是目前能收集到的在行业层面最微观的数据。
若要在行业层面测算单位增加值能耗,需要各行业的工业增加值数据,而现实情况却是从2008年开始我国统计局不汇报工业增加值的数据, 仅汇报工业总产值,依据现有数据无法测算工业行业在2008年以后的单位增加值能耗,故我们选择构建单位工业总产值能耗指标来进行分析。
仿照能源强度的定义( 单位GDP的能源消耗总量) ,我们将行业能源强度定义为:
行业能源强度= 行业能源消费总量/行业工业生产总值
其中,工业生产总值用分行业工业品出厂价格指数( PPI) 进行平减处理计算得出。
表1所列的是2005年与2010年各行业能源强度,以及2010年能源强度相对2005年下降的幅度。可以看出,行业能源强度总体呈现下降趋势, 即随着时间推移,各行业能源效率提高了,其中有15个工业行业的能源强度下降幅度超过50% 。进一步,以 “十一五”规划提出的2010年单位GDP能耗比2005年降低20% 为参考值,我们发现有三个行业的单位生产总值能耗降幅小于20% ,分别是石油和天然气开采业,石油加工、炼焦及核燃料加工业,水的生产和供应业,它们的能源强度分别下降4% 、9% 和12% 。燃气生产和供应业、黑色金属矿采选业、非金属矿采选业三个行业能源强度下降幅度最大,分别下降73% 、67% 、67% 。 由此可见,虽然中国工业行业的能源强度都出现了一定程度的下降,但是下降幅度和趋势在行业之间存在着一定程度的差异性特征,不能简单地将所有行业组合在一起作为样本来进行中国工业能源强度的理论机制分析。
三、工业行业异质性特征的统计诊断
综合了截面数据和时间序列数据双重优势的面板数据不仅能体现变量在时间维度上的变化趋势,而且还能体现变量在个体维度上的差异性,从而可以显示总体数据所隐藏的个体差异性。现有以能源强度面板数据为研究对象的文献一般采用静态面板模型,没有考虑经济变量的动态变化特征,然而在经济系统中,当期的决策往往会受到前期决策的影响,忽略经济变量的惯性特征可能出现遗失变量的问题致使回归结果不可靠。因此,在实证分析中采用动态面板模型比静态面板模型更具有一般性、稳健性。故本文采用动态面板模型分析中国工业行业的异质性特征和理论机制。在行业异质性特征诊断的基础上,本文将从动态惯性、 行业经营情况、科技研发水平、行业结构和行业规模五个方面对行业能源强度的影响因素进行分析。
( 一) 变量选取与数据来源
本文以2001 - 2011年37个工业行业的能源强度为研究对象,选取的变量如下:
单位工业总产值能耗( 万吨标准煤/亿元,变量名为eiit) ,代表行业能源强度;
上一期单位工业总产值能耗( 变量名为eiit -1) ,代表经济变量动态惯性;
行业规模以上工业企业工业总产值( 亿元, 变量名为igv ) ,代表企业经营状况;
行业规模以上工业企业的研究与试验发展支出( R&D) ( 万元,变量名为rd ) 、有效发明专利数( 项,变量名为paten ) ,代表科技研发水平;
国有及国有控股工业企业总产值占规模以上工业企业总产值的比重( 国资产值比重,变量名为sown ) 、外商投资和港澳台商投资工业企业总产值占规模以上工业企业总产值的比重( 外资产值比重,变量名为sf ) ,代表行业结构2;
行业规模以上工业企业的企业单位数( 个, 变量名为inum ) 、全部从业人员年均人数( 万人, 变量名为labor ) ,代表行业规模。
工业总产值和R&D数据经过数据平减处理。数据来源于 《中国统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》、 《中国工业统计年鉴》和 《中国能源统计年鉴》。
( 二) 行业离散程度分析
在实证中为避免异常数据对整体回归结果的影响,常用的方法是删除最大、最小5% 的极端数据。为了衡量行业数据的极端程度,我们分别计算了37个工业行业的8个变量( ei 、igv 、rd 、 paten 、sown 、sf 、inum和labor ) 的变异系数,再对每一个变量的变异系数按37个行业降序排序。 定义单个变量的序数指标为rij( 其中下标i代表行业,j代表变量,变异系数越大对应的rij越小,即数据离散程度越大) ,所有变量的序数指标为Ri,Ri越小代表行业总体相对变异程度越大。行业总体变异程度由大到小的顺序排列见表2。
从表2可以看出,石油加工、炼焦及核燃料加工业,纺织服装、鞋、帽制造业,饮料制造业,电气机械及器材制造业,石油和天然气开采业等行业的数据整体离散程度较大。数据变异程度排序靠前的那些行业是异质性行业的可能性相对更大, 在节能减排过程中可能表现出不一样的行为模式, 但具体哪些行业具有异质性特征还需依靠更为严谨的统计诊断。下文采用个体异质性诊断统计量IPH对行业异质性做进一步分析。
(三)行业系数异质性诊断检验
考虑固定效应动态面板模型:
( i = 1,…,N; t = 1,…,T )
写成矩阵形式为y = Zδ + ( IN lT) α + ε 。
其中,yi= ( yi1,yi2,…,yi T) ' ,y = ( y1,y2,…,yN) ' ,δ = ( γ,β') ' ,y和分别是NT × 1和NT × ( K + 1) 维,ε 是NT × 1维随机扰动向量,lT= ( 1, …,1) ' 是元素全为1的T × 1维向量。
面板数据包含时间和个体两个维度,常用的估计方法都假设所有个体的斜率系数是相同的, 即 δ 对所有个体来说是相同的,参数异质性体现在截距参数上。然而,要求组成面板数据的众多个体具有相同的参数生成机制不论在计量理论上还是我国处于经济转轨的现实上都是一个非常严格的假设,因此通过检验个体的斜率系数的相异性,将研究对象分类,把具有相同的斜率系数的群体作为一个整体进行建模,对具有异质参数的个体单独研究,才能够准确揭示协变量对被解释变量的影响程度。本文依据Zhou等( 2014) 提出的动态面板模型个体参数异质性的IPH统计量,检验参数异质性。该统计量为,其中Pi=i(')-1'i,=INF'T,T-1Z,i是的第i个分量;FT,T-1是JT矩阵中(T-1)个特征值为1对应的特征向量所组成的矩阵,其中是Bun and Kiviet(2001)提出的动态面板模型的偏差调整估计量,是删除了第i个个体在所有时间上的数据后所得到的估计量。若第i个个体的IPHi统计量超过卡方分布临界值,则认为该个体拒绝了斜率参数同质性的原假设,即该个体具有异质性斜率参数,不应与具有相同斜率参数的群体一起回归。
为了能够对中国工业行业能源强度差异性特征进行诊断,本文从时间和空间两个角度来进行检验分析。为此,本文对所有变量取对数后建立的行业能源强度的动态面板模型为:
根据IPH统计量服从 χ2( T - 1) 分布,我们得到IPH在1% 、5% 和10% 的显著性水平下的临界值,分别为 χ20. 01( 9)= 2. 09 ,χ20. 05( 9)= 3. 33 , χ20. 1( 9) = 4. 17 。由表3可以看出,在1% 和5% 的显著性水平下,有6个行业拥有异质斜率参数( 在10% 的显著性水平下有5个行业拥有异质斜率参数) ,即交通运输设备制造业,石油加工、炼焦及核燃料加工业,电气机械及器材制造业,石油和天然气开采业,电力、热力的生产和供应业和饮料制造业具有各不相同的数据生成机制。因此,这6个行业能源强度有着其自身的异质性特征。由于样本数据有限,每一个行业只有10年的数据,在数据量少的情况下做计量回归分析难以准确得出影响系数,所以在后文中将不对这6个行业进行分析。
由表2可知,石油加工、炼焦及核燃料加工业, 饮料制造业,电气机械及器材制造业,石油和天然气开采业,电力、热力的生产和供应业、交通运输设备制造业这6个行业的数据总体变异程度在37个行业分别位列第1、3、4、5、8和11位,故通过行业异质性诊断得出的6个异质性行业属于数据总体相对离散程度较大的行业; 但反过来看,数据离散程度较大的行业却不一定拒绝IPH诊断统计量的原假设。
表4为IPH统计量的稳健性检验。我们把6个具有异质斜率参数的行业删除,将剩下的31个具有相同斜率参数的行业作为一个整体重新计算每个行业的IPH统计量,可以发现在1% 的显著性水平下这31个行业都接受了参数同质性的假设,再次验证了这31个行业具有相同的数据生成机制, 适合用同系数动态面板模型进行分析。
四、参数回归结果比较
在前文对中国工业行业异质性特征诊断基础上,本文对具有一致性参数形成机制的31个工业行业进行能源强度的理论机制分析。
表5中M1、M2和M3为37个行业数据的回归结果,M4、M5和M6为31个行业数据的回归结果。其中,M1和M4对应的模型为动态面板模型, 且出于稳健性的考虑同时对工业总产值( lnrigv ) 作了内生性处理,选取工业总产值的滞后值作为工具变量。M2 、M3和M4、M5对应的模型都是不含能源强度动态项的普通面板模型,它们之间的区别在于M3和M6没有考虑lnrigv的内生性问题。 因此,对于模型M1和M4我们采用动态面板模型GMM估计,对于模型M2和M4我们采用面板数据模型IV估计方法,对于模型M3和M6我们采用面板固定效应模型的估计方法( FE) 。
表5中M1和M4分别为37个和31个工业行业的动态面板模型的GMM估计的回归结果。我们采用Pagan - Hall统计量检验含有内生变量的模型是否存在异方差,结果显示M1和M4两个模型的Pagan - Hall统计量都小于5% 显著性水平下的临界值,接受扰动项不存在异方差的原假设; 自相关检验采用Arellano - Bond统计量,其作用是检验动态面板模型的一阶差分扰动项是否存在自相关, 结果显示M1和M4两个模型的Arellano - Bond AR ( 1) 统计量都接受一阶差分扰动项存在一阶自相关的原假设,而Arellano - Bond AR ( 2) 统计量都拒绝一阶差分扰动项具有二阶自相关的原假设,因此可认为M1和M4两个模型的扰动项不存在自相关。
由于M2、M3、M5和M6模型设定不同,因此在检验各个模型扰动项的异方差性和自相关性时, 采取了不同的检验统计量,其中M2和M5的异方差检验采用Pagan - Hall统计量,M3和M6的异方差检验采用Modified Wald统计量; M2、M3、M5和M6的自相关检验均采用Wooldridge统计量。检验结果显示M2、M3、M5和M6四个模型都存在异方差和自相关。由此可见,设定的模型若忽略了动态效应将会导致回归结果缺乏可靠性和有效性。 从回归系数也可以发现,模型M2、M3、M5和M6的显著性变量个数比M1和M4少,且部分变量的符号与M1和M4相反。
比较M1和M4两个模型的参数回归结果,可发现: ( 1) 31个工业行业的能源强度动态项的系数比37个行业的系数小( 由0. 652变为0. 424) , 而其他所有变量的系数却变大了;( 2) 总体上来看,31个行业的工业总产值的回归系数比37个行业的更显著,尤其是31个行业的实际R&D和企业单位数这两个变量的回归系数是显著的( 其中, 实际R&D的回归系数在10% 的显著性水平下显著,企业单位数的回归系数在1% 的显著性水平下显著) ,然而在37个行业中这两个变量的回归系数却是不显著的; ( 3) 31个行业回归的R2变大了( 由0. 996变为0. 997) ,表明31个行业数据的动态面板模型拟合效果比37个行业数据更好,进一步说明个体异质性除了表现在不可观测的截距项上,还可能表现在斜率系数上。
具体分析31个行业的回归结果可发现:( 1) 工业行业能源强度具有正向动态惯性特征,上一期能源强度对于下一期具有显著的正向影响,其弹性系数为0. 424,即上一期能源效率提高1% 会使下一期能源效率提高0. 424% ,但31个行业所表现出的动态效应弱于37个行业。( 2) 31个工业行业的产值规模效应强于37个行业的产值规模效应,31个工业行业的总产值提高1% 可以使能源强度显著降低0. 127% 。 ( 3) 如果忽略了参数异质性,37个行业的数据不能支持R&D支出对提高行业能源效率具有正面作用,然而在考虑了参数异质性后,31个行业数据显示R&D支出对提高行业能源效率起到显著的正面作用,并且放大了这种作用。 ( 4) 作为具有科技实践作用的有效专利数呈现出与R&D支出一样的特征,各行业有效专利数增加可以有效提高行业能源效率。 ( 5) 行业结构对能耗强度具有显著影响,综合31个行业的数据表明国有及国有控股产值比重( lnsown ) ,以及外商投资和港澳台商投资产值比重( lnsf ) 对能源强度的平均影响为正。因此,适当降低国有及国有控股产值比重,增大外商投资和港澳台商投资在能源强度较低行业的比重对降低工业行业能源强度具有正向作用。 ( 6) 从行业规模来看,行业内企业数量、行业平均从业人员数量与能源强度呈负相关关系。这表明,通过扩大行业内企业数量以及从业人员数量,形成行业规模效应和集聚效应可达到降低能源强度的效果。
五、结论及启示
本文首次采用动态面板数据诊断理论对中国工业行业能源强度异质性特征进行了诊断,在此基础上重新归类出无异质性差异的工业行业,进一步对中国工业行业能源强度影响因素进行了实证检验,得到如下主要结论:( 1) 中国工业行业能源存在着显著的异质性差异。在本文所采用的中国37个工业行业中,有6个行业( 交通运输设备制造业,石油加工、炼焦及核燃料加工业,电气机械及器材制造业,石油和天然气开采业,电力、 热力的生产和供应业和饮料制造业) 能源强度存在着显著的异质性差异,其余的31个行业可以由共同一致的动态面板模型进行理论分析和实证检验。这表明,在研究中国工业行业能源强度理论分析和影响机制时,如果简单地像已有文献那样将已有的37个能源行业直接合并在一起进行计量经济建模处理,将会产生严重的计量分析偏误,从而得到不准确甚至是错误的能源经济政策研究结论。 ( 2) 动态面板模型的回归残差接受了扰动项同方差和没有自相关的原假设,而非动态面板模型不能接受以上原假设,表明动态面板模型在拟合工业行业数据时效果好于非动态面板模型。比较37个行业和31个行业的动态面板回归结果可发现, 31个工业行业的能源强度动态项的系数比37个行业的系数小,但是31个工业行业对应的其他变量的回归系数变大了; 31个行业的工业总产值的回归系数比37个行业的更显著,同时31个行业的R2也增大了( 由0. 996变为0. 997) ,进一步说明个体异质性除了表现在不可观测的截距项上,还可能表现在斜率系数上。 ( 3) 对具有一致性参数形成机制的31个工业行业的动态面板数据实证分析表明,经济变量的动态惯性、行业经济状态、科技研发水平、行业结构以及行业规模对工业行业能源强度都具有显著影响。
诊断机制 篇8
1 对象与方法
1.1 临床资料
先证者(Ⅳ-9),男,29岁,已婚,因身材矮小来中信湘雅生殖与遗传专科医院遗传咨询。患者出生时身长,体重均正常;3岁时即发现生长发育落后于同龄人,到青春期身高则明显落后于同龄人;运动发育正常,智力正常,无抽搐史;否认其他系统器官不适。从事理发作业,偶有髋关节疼痛,无明显加重或减轻的因素,自述与劳累有一定关系。现已婚1余年,希望生育健康后代,要求遗传咨询;患者否认父母亲为近亲结婚,诉其大舅舅(Ⅲ-5)亦身材矮小,与其症状相似,一直未婚;其姨表弟(Ⅳ-11)和姨外婆的儿子(Ⅲ-10)均有类似症状;其中Ⅲ-10生育一男孩,18岁左右,无类似症状;家族中均为男性发病,女性不发病,其家系图如下(见图1)。
体格检查:身高130 cm,体重36 kg;非匀称性身材矮小体型,上部量:下部量=50 cm:80 cm,小于0.8;智力可,步态无异常,头面部无特殊,颈短,脊柱无侧弯,四肢关节无畸形,外生殖器未见异常。脊柱侧位X-线光片示:椎体前部上下缘间隙增宽,呈凹陷状改变;椎体中后部上下缘变窄,呈“驼峰样”隆起,椎间隙变窄。骨盆正位X-线光片示:股骨头变扁,股骨颈变短,髋关节间隙变窄,髋关节间隙可见云雾状高密度影,呈骨关节炎样改变。脊柱侧位和骨盆正位X-线光片如下图(见图2):
1.2 仪器与设备
Eppendorf MasterCycle Gradient PCR扩增仪(Eppendorf,德国),高速台式离心机(Eppendorf,德国),凝胶成像分析系统(VILBER LOURMAT公司,法国),DYY-Ⅲ8B型稳压稳流电泳仪和DYY-Ⅲ33B型琼脂糖水平电泳槽(桥式)(北京六一仪器厂),ABI377-3自动测序仪(Pekin Elmer公司,美国)等。
1.3 基因诊断方法
1.3.1 抽提基因组DNA
签署知情同意书后,采用试剂盒法(QIAamp DNA Blood Midi Kit,Qiagen公司)抽提患者外周血基因组DNA。
1.3.2 扩增PCR产物
以提取的基因组DNA为模板,对SEDL基因的4个外显子(第3～6外显子)及其侧翼序列进行PCR扩增[4],引物由上海生工生物工程有限公司合成。引物序列如下(见表1)。
PCR反应体系:10×PCR(含Mg2+)缓冲液5μL,dNTP(10 mmol/L)1μL,正反向引物(10mmol/L)各1μL,模板1μL,Taq DNA聚合酶0.8μL,补ddH2O至50μL。PCR反应条件:95℃预变性10 min后,进入35个循环扩增:变性94℃,30s;退火60℃,30 s;延伸72℃,30 s;于4℃保存。取PCR产物3μL用2%的琼脂糖凝胶电泳分析。用试剂盒法(Wizard SV Gel and PCR Clean-up System,Promega公司)对PCR产物进行纯化。
注:F,Forward正向引物;R,Reverse反向引物。
1.3.3 长PCR扩增
对于患者上述PCR未扩增出的第6外显子,采用exon5的正向引物(exon5-F)和exon6的3’-非编码区的反向引物(exon6-3’R)进行长PCR扩增,PCR反应体系:10×PCR(含Mg2+)缓冲液5μL,dNTP(10 mmol/L)1μL,正反向引物(10 mmol/L)各1μL,模板1μL,Taq DNA聚合酶0.8μL,补ddH2O至50μL。PCR反应条件:95℃预变性10 min后,进入35个循环扩增:变性94℃,30s;退火58℃,30 s;延伸68℃,1 min;于4℃保存。取PCR产物3μL用1.5%的琼脂糖凝胶电泳分析。用试剂盒法(Wizard SV Gel and PCR Clean-up System,Promega公司)对截短的PCR产物进行纯化。1.3.4直接测序将上述纯化的截短的PCR产物进行直接测序,测序引物为exon5-F和exon6-3’R。获得测序结果后,依据测序延伸的位置进一步设计引物,以最终检测到缺失断裂位点为止。进一步测序所用引物为:Intron5-F:5'-GCGCCACTTG-CATTTCTTGA-3';Exon6-3’R2:5'-CCCCAAAGATCAACCTATCTGA-3'。
2 结果
2.1 临床资料分析
先证者(Ⅳ-9)为男性,家族中均为男性发病,女性不发病,患者母亲均不发病;提示X-连锁隐性遗传的可能性。先证者出生时正常,3岁后出现症状;体查:非匀称性短躯干性身材矮小;典型的脊柱侧位X-线光片:椎体前部上下缘呈凹陷状改变,中后部呈“驼峰样”改变;骨盆正位X-线光片:股骨颈短,骨关节炎样改变等。综合家系分析及临床表现分析,该患者为X-连锁迟发性脊柱骨骺发育不良可能性较大。
2.2 实验室数据分析
对患者及其母亲SEDL基因的4个外显子(第3～6外显子)及其侧翼序列进行PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳分析示:患者母亲各个外显子均有PCR产物;患者的第6外显子编码区未有PCR产物;提示:患者第6外显子编码区缺失可能。琼脂糖凝胶电泳分析如图(图3)。
采用exon5-F和exon6-3’R对患者及其母亲进行长PCR扩增,扩增产物进一步行琼脂糖凝胶电泳分析示:患者及母亲均存在一截短的PCR产物,长约2 000 bp;而正常对照的PCR产物为3 431 bp。如图(图4)。
将上述截短的PCR直接测序分析,结果示:患者存在一个大小为1 327 bp的缺失,该缺失包括部分第5内含子和第6外显子编码区;断裂位点的5'-端在第5内含子剪切受体的负向第696位(IVS5-696),3'-端在第6外显子的第633位。综合上述PCR及长PCR结果分析,提示患者母亲为该缺失的携带者。测序图(图5)。
2.3 生物信息学分析
对缺失序列及其侧翼序列进行分析,发现第5内含子存在一个Alu序列,与第6外显子非编码区4个Alu序列高度相似,其相似序列长度(第5内含子Alu序列/第6外显子Alu序列)和相似率(%)从5'-3'方向分别为245 bp/287 bp和85%,239 bp/295bp和81%,245 bp/295和83%及112 bp/147 bp和76%(NCBI Blast分析);由于这些相似序列可能导致Alu序列间非等位同源重组(Non-allelic homologous recombination,NAHR)[8,9],从而促使SEDL基因第6外显子编码区的微重复(microduplication)和微缺失(microdeletion)的发生。因此,这些Alu序列的存在可能是SEDL基因发生类似缺失突变的遗传性发生机制的分子结构基础。SEDL基因的第6外显子编码区缺失序列及其侧翼序列特征分析和遗传性发生机制模式图(图6)。
3 讨论
迟发性脊柱骨骺发育不良(SEDT)的主要特征为迟发性和X-连锁隐性遗传,依据其主要特征,可与其他类型的脊柱骨骺发育不良(spondyloepiphyseal dysplasia,SED)相鉴别[6,10]。其他类型的SED主要有:先天性脊柱骨骺发育不良(spondyloepiphyseal dysplasia congenital,SEDC),粘多糖贮积症Ⅳ型(mucopolysaccharidosis type IV),多发性骨骺发育不良(multiple epiphyseal dysplasia,MED)等。其中SEDC在出生时即出现非匀称性短躯干型身材矮小症状,主要表现为常染色体显性遗传,其致病基因为COL2A1基因;粘多糖贮积症Ⅳ型在儿童早期发病,除了骨骼系统受累外,尚可见肝脾大,牙齿发育不良和角膜混浊等,主要为常染色体隐性遗传,致病基因为GALNS基因或GLB1基因;多发性骨骺发育不良(MED)在儿童早期发病,疾病表现具有高度异质性,主要为常染色体显性遗传,具有高度遗传异质性。在对迟发性脊柱骨骺发育不良的临床诊断过程中,发病年龄,病情进展,身材矮小的类型如匀称性和非匀称性,四肢短小型和躯干短小型,X-线光片的特征及家系分析等资料的收集将有助于对该病的鉴别诊断。
目前,导致X-连锁SEDT的已知致病基因为SEDL基因(又称为TRAPPC2基因),含有6个外显子[5,6]。到目前为止已发现与SEDT相关的SEDL基因突变有47种不同类型,其中中国报道的有11种[7]。其中累及SEDL基因第5内含子和第6外显子的缺失突变已经报道的有4例,包括in5/ex6(del(1 371-1 445)bp)[11],in5/ex6(del750 bp)[11],in5/ex6(del1330 bp)[12]和in5/ex6(del1335bp)[13]。这4种缺失突变的分子发生机制均与位于第5内含子的1个Alu序列和位于第6内含子的4个Alu序列相关[13]。由于这些Alu序列的高度相似,可能导致Alu序列间发生NAHR[8,9],从而产生包括SEDL基因第6外显子编码区的微重复和微缺失。该研究发现一个新的包括部分第5内含子和第6外显子的缺失突变即in5/ex6(del1 327 bp)是第1个在中国人群中发现的该类型缺失突变,有利于进一步证实:这些Alu序列的存在可能是SEDL基因发生类似缺失突变的遗传性发病机制的分子结构基础,同时该类型突变可能是导致SEDT的缺失突变热点(hotspot)。
SEDT潜在并发症为早发性关节炎,主要受累部位为脊柱骨节和髋关节,可表现为关节疼痛和活动受限,病情严重的患者可能在成年早期即需要髋关节矫形治疗[4]。对SEDT患者,应尽量避免可能导致脊柱和大关节受损的体力活动,以减缓病情的进展[4]。由于SEDT可能是一种严重影响患者生活质量的潜在致残性疾病,而目前对该病尚无有效治疗方法,仅能对症治疗减轻疾病症状,故对该病的预防是控制该类疾病的主要措施。
SEDT为X-连锁隐性遗传病,仅男性发病,女性一般不发病。男性患者的后代若为男孩,均为正常;若为女孩则100%为携带者。女性携带者后代若为男孩则50%为患者,50%为正常;若为女孩则50%为正常,50%为携带者。由于该病发病年龄较迟,在胎儿期无法通过产科B型超声进行筛查,故产前诊断的唯一途径依赖于产前基因诊断。对患者SEDT的基因诊断不仅有利于临床诊断的确诊,同时对女性携带者的诊断和产前诊断都具有十分重要的意义,也为遗传咨询奠定前提基础。
摘要：目的 迟发性脊柱骨骺发育不良(spondyloepiphyseal dysplasia tarda,SEDT)是一种X-连锁隐性遗传的骨软骨发育不良疾病,主要特征包括非匀称性短躯干型身材矮小及特征性的X线片表现。目前,导致该病的已知致病基因为SEDL基因。该文的主要目的是对一个来自湖南的SEDT家系进行基因诊断和遗传学发病机制分析。方法 对一例迟发性非匀称性短躯干型身材矮小的患者进行家系分析和临床诊断;采集患者及其母亲外周血,进行DNA抽提后,对SEDL基因4个外显子的编码区进行PCR扩增;琼脂糖凝胶电泳分析PCR产物是否存在及其大小;对未成功扩增的外显子进行长PCR扩增,并对长PCR扩增得到的截短PCR产物进行测序分析。结果 患者存在一个大小为1 327 bp的缺失,该缺失包括部分第5内含子和第6外显子编码区;患者母亲为该缺失的携带者。对缺失序列及其侧翼序列进行分析,发现第5内含子存在一个Alu序列,与第6外显子非编码区4个Alu序列序列高度相似;提示这些Alu序列的存在可能是SEDL基因发生类似缺失突变的遗传性发病机制的分子结构基础。结论 该文在一个湖南家系中发现的SEDL基因缺失突变,即包括第6外显子编码区在内的1 327 bp缺失,是一个新发现的国际上尚未报道的突变。对SEDL基因的突变检测有助于患者迟发性脊柱骨骺发育不良的确诊,也为女性携带者的诊断,产前诊断和遗传咨询奠定重要的前提基础。