（计算机软件与理论专业论文）模糊判别分析在妊高征预测中的应用研究.pdf

摘要 妊娠高血压综合征( 简称妊高征) 是妊娠期特有的疾病。发病率在我国为9 4 ，国外 为5 1 2 ，该病严重影响母婴健康，是孕产妇和围生儿患病及死亡的主要原因。妊高 征的发病原因及病理变化学说颇多，但至今尚无定论。因此，目前妊高征尚无法对因治 疗，临床处理主要采用早期诊断和对症治疗。由此可见，建立可靠的妊高征预测性诊断 方法对降低其发病率，控制病情发展及减少对母婴的危害具有重要意义。目前国内外所 进行的预测性诊断方法主要为单项指标( 单因素) 的预测，其敏感度、特异度较低或不稳 定，因而其预测性诊断价值尚存在不足0 1 。妊高征的病因可能是多因素的综合作用。1 。因 此，用多因素多指标联合预测，可能大大提高预测方法的价值。目前应用多因素预测模 型预测性诊断妊高征的研究仅见个别报道，而且模型涉及的因素少，也未对模型预测的 效果作出评价。本文正是为了解决以上问题，提出了模糊判别分析模型，预测性诊断妊 高征。 本文首先介绍了妊高征的基本概念，研究背景及预测妊高征的重要意义，既而介绍 了目前国内外预测妊高征的研究现状以及本文的研究内容。本文的中心部分是模糊数字 特征的提出以及模糊判别分析模型的建立。为了证明模型的有效性，通过面向对象方法， 设计并实现了f s a $ 系统。 最后，通过大量实测数据，分别用多元统计判别分析模型和模糊判别分析模型对妊 高征进行预测，将二者预测结果对比分析，证明模糊判别分析方法比经典的判别分析方 法更准确，同时指出了未来可继续研究的内容。 关键词；多元统计分析：模糊统计学；模糊判别分析；f s a s 平台：妊高征预测 a b s t r a c t p r e g n a n c y - i n d u c e dh y p e r t e n s i o n 口m ) i sas p e c i a ld i s e a s ei ng e s t a t i o n t h ei n c i d e n c eo f t h i sd i s e a s ei s9 4p e r c e n ti no u tc o u n t r y a n di ti sf r o m7p e r c e n tt o1 2p e r c e n ti nd e v e l o p e d c o u n t r i e s 1 1 1 i sd i s e a s ea f f e c t st h eh e a l t ho fm o t h e r sa n di n f a n t sv e r ys e r i o u s l y i ti st h em a i n r e a s o no ft h ed e a t ho fl y i n g - i nw o m e na n di n f a n t s “。a n dt h er e a s o no ft h i sd i s e a s ei s n n k n o w l l s ow ec a l ln o tc u l eb a s e do nr e a s o n ，t h em a i nm e a n si nc l i n i cm e a s u r ei sc u r i n g e a r l ya n dh e t e r o p a t h y t h u si tc a l lb es e e nt h a ts e t t i n ga na u t h e n t i cm o d e lt of o r e c a s tp h i ， c o n t r o ls t a t eo fa ni l l n e s sa n dr e d u c eh a r mo fm o t h e r sa n di n f a n t s n o wt h em a i nm e t h o d so f p i f if o r e c a s ta r es i n g l et a r g e t ( s i n g l ef a c t o r ) f o r e c a s to v e r s e a sa n dd o m e s t i c a l l y ，i t ss e n s i t i v i t y a n dd i f f e r e n c i ai sl o wo rn o ts t e a d y , s ot h ev a l u eo ff o r e c a s ts t i l ih a sai n s u f f i c i e n c y t e l t h e p a t h o g e n yo fp i hm a y b eai n t e g r a t i o no fm a n yf a c t o r s 【3 j s of o r e c a s tb ya l li n t e g r a t i o no f m a n yf a c d r sm a y a d v a n c et h ev a l u eo f t h ef o r e c a s tm e t h o d s n o wt h es t u d yo f f o r e c a s tb ya n i n t e g r a t i o no fm a n yf a c t o r si sv e r ys e p a r a t e ，a n dr e l a t et ov e r yaf e wf a c t o r s ，a n dt h e r ei sn o t a ne s t i m a t eo ff o r e c a s te f f e c t ，ia d v a n c e sf 眩巧d i s c r i m i n a t o r ya n a l y s i st os o l v ea b o v e q u e s t i o n , d i a g n o s ep mb yf o r e c a s t t h i st h e s i si n t r o d u c e st h ec o n c e p to f t h ep i h ，r e s e a r c hb a c k g r o u n d ，a n da n a l y z e st h e i m p o r t a n c eo f f o r e c a s tp m t h e ni n t r o d u c e st h er e s e a r c hp r e s e n tc o n d i t i o no f p f o r e c a s t , a n dr e s e a r c hc o n t e n to f t h i st h e s i s t h ee m p h a s e so f t h et h e s i si sa d v a n c i n gf u z z yd a t a c h a r a c t e ra n ds e t t i n gf u z z yd i s c r i m i n a t o r ya n a l y s i sm o d e l ，w ed e s i g na n da c t u a l i z es a s s y s t e mb yo b j e c to r i e n t e dm e t h o dt op r o v et h ev a l i d i t yo ff u z z yd i s c r i m i n a t o r ya n a l y s i s m o d e i a tl a s t ，f o r e c a s tp m b yd i s c r i m i n a t o r ya n a l y s i si nm u l t i v a r i a t es t a t i s t i c a la n a l y s i sa n d f u z z yd i s c r i m i n a t o r ya n a l y s i sb a s e do n am o u n to f r e a ld a t a ，a n a l y z e st h er e s u l to f t h i st w o m e t h o d s ，p r o v e sf u z z yd i s c r i m i n a t o r ya n a l y s i si sm o r ec o r r e c tt h e nd i s c r i m i n a t o r ya n a l y s i si n m u l t i v a r i a t es t a t i s t i c a la n a l y s i s , a n di n d i c a t e st h er e s e a r c hc o n t e n tw ec a nd oj nt 1 1 ef u t u r e k e yw o r d s ：m u l t i v a r i a t es t a t i s t i c a la n a l y s i s ；f u z z ys t a t i s t i c a ls t u d y ；f u z z yd i s c r i m i n a t o r y a n a l y s i s ；f s a s ；f o r e c a s to f p i h 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致 谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得东北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：仁日期：- 二蟹驻上江 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位 论文的规定，即：东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机 构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权东北师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编 学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 日期： 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 指导教师签名：盔燃 日 期：a 煎2 j ：舀 电话： 邮编： 第一章引言 妊高征( p r o ) 是一种多发生于妊娠2 0 周以后的以高血压、蛋白尿、水肿为特征的多 脏器功能受损的综合征。一般将妊高征分为轻度、中度和重度。轻度妊高征仅出现血压 轻度升高或浮肿；中度妊高征指血压 1 6 0 1 0 0 毫米汞柱，同时有浮肿或蛋白尿；重度 妊高征包括先兆子痫( 在中度妊高征的基础上出现头痛、眼花、视力模糊等) 及子痫( 出 现抽搐，甚至昏迷) 。妊高征对孕妇的危害较大，特别是重度妊高征，对孕妇的心、肝、 肾等重要脏器均有损害，严重者甚至引起脑溢血、心力衰竭、肾功能不全、凝血功能障 碍等。此外，由于血压明显升高，全身血管痉挛引起胎盘缺血，胎盘功能不足，使胎儿 发育生长不良，甚至引起死胎。 1 1 研究背景及意义 1 1 1 研究背景 关于妊高征的首次报道距今已1 0 0 余年，至今仍严重威胁着母婴的安全与健康。妊 娠高血压疾病在世界范围内均是造成母婴死亡的主要原因之一，由于各个国家的具体情 况不同以及研究人群研究水平的不同，有关于发病率的报道并不统一，大致在2 - 1 5 ； 在发达国家的发病率是5 - 7 ，而在发展中国家大约在9 - 1 4 之间。妊娠高血压疾病在 我国的发病率是9 4 。 关于妊高征发病原因及病理变化学说颇多，但至今尚无定论。近年来研究表明， 妊高征的发生与免疫失衡、血管内皮细胞功能损伤、细胞内c e + 浓度升高以及一氧化氮 ( n o ) 等因素有关，其研究进展主要包括以下几个方面“1 ： 1 妊高征的发生与免疫失衡 在正常妊娠状况下，对胎儿起排斥反应的应答下降( 例如杀伤性t 细胞活性、补体 结合抗体，巨噬细胞及n k 细胞的活性等) ，而对胎儿起保护作用的应答增强( 如封闭抗 体产生增多) 。研究认为，妊高征的发生与免疫失衡有关，其免疫系统的改变与正常妊 娠相反，表现为对胎儿排斥的反应增强，而起保护作用的反应下降。 研究发现妊高征患者外周血淋巴细胞对植物血凝素( p h a ) 牵u 激后母细胞化反应及对 其配偶淋巴细胞的单向混合淋巴细胞培养反应均减弱，认为妊高征乃是种免疫功能低 下的疾病。另外妊高征患者的巨噬细胞功能增强，被激活后释放的细胞因子，可能参与 妊高征的血管内皮细胞损伤。v a r g a 等发现妊高征患者的自然杀伤n k 细胞活性增加，认 为n k 细胞参与妊高征的病理损伤。据报道妊高征患者的中性粒细胞活性显著高于正常 孕妇，认为中性粒细胞分泌多种炎症介质，从而导致血管内皮细胞损伤，通透性增加及 局部血栓形成，使得超氧化物增多，较正常孕妇明显升高，认为其参与妊高征的病理损 伤。近年来研究发现妊高征患者的补体系统被活化，表现为补体裂解片段成分增多，妊 高征患者胎盘中补体成分的沉积高于正常孕妇，说明补体参与妊高征的病理损伤。h a m a i 等通过酶链免疫吸附分析方法( e l i s a ) ，测定了妊高征组和正常妊娠组白介素2 ( i l - 2 ) 和 肿瘤坏死a 因子( t n f a l p h a ) 的血浆浓度，结果显示，妊高征组在妊娠前三个月中白介素 一2 和肿瘤坏死因子的血浆浓度明显比正常妊娠组高。表明妊高征患者免疫调节机制的 紊乱在妊娠早期就已出现。 2 妊高征与血管内皮细胞的损伤 许多研究表明，血管内皮细胞( e c ) 的损伤及功能障碍在妊高征的发病机制中有重要 作用。e c 具有四大功能：( 1 ) 是隔开血流与血管平滑肌，防止血细胞粘附，阻止血小板 聚集的屏障；( 2 ) 参与血液与组织间的物质交换和血中活性物质的活化，去活化；( 3 ) 通 过血细胞、纤维蛋白溶解系统及内皮细胞自身产生的凝血物质，协调凝血与抗凝血之间 的平衡；“) 血管内皮为人体最大的内分泌腺，分泌的血管活性物质有血管内皮舒张因子 ( e d r f ) 和血管内皮收缩因子( e d c f ) ，通过自分泌、旁分泌和内分泌的作用调节局部或 全身的血管张力。血管内皮细胞功能失调会导致血管活性物质平衡的紊乱，造成血管张 力的改变。据报道，妊高征孕妇血管内皮有着不同程度的形态学损伤，s h a n k l i n 等应用 电镜观察了妊高征及正常足月孕妇的子宫胎盘血管超微结构变化，发现妊高征组胎盘着 床处及非着床处的子宫微血管有广泛的内皮细胞损伤，损伤过程内皮细胞浆中线粒体肿 胀，使血管腔狭窄，随后肿胀的线粒体自内皮细胞表面膨出，破裂，将胞浆暴露于管腔 中，造成细胞灶性缺损，其缺损区可继续扩大，纤维素沉积，至整个细胞损伤。而正常 孕妇的子宫微血管无此变化。b r o w n 等研究发现将e v a n s 蓝染料注入血管后，与之结合 的血浆白蛋白自血管内皮空隙中的消失率妊高征孕妇远高于正常孕妇，说明妊高征孕妇 血管内皮不完整，转运功能异常，从而导致水肿和蛋白尿。 纤维连接蛋白( f r l ) 作为血管内皮细胞损伤的生化指标之一己被学术界确认。f n 有两 种形式：一种是可溶性血浆f n ，主要由肝细胞合成，另一种是不溶性细胞f n ，主要由 血管内皮细胞合成，附着于血管内皮基底膜上，对维护血管内皮的完整性起着重要的作 用。l a z a r c h i c k 等人测1 7 名妊高征孕妇同孕周的2 3 名正常孕妇的血f n 浓度，结果显示 妊高征孕妇血中平均f n 浓度为5 9 7 1 7 3 p g m l ，其中1 6 名( 9 4 ) 在血压升高以前就表 现为f n 浓度升高( 4 0 0 p g m l ) ，其中1 3 名在血压升高前4 周即有f n 尝试升高，对照 组平均f n 浓度为2 7 1 7 0 9 9 m l ，两组间有显著差异。f n 的动态上升对预测妊高征的特 异性和敏感性为9 5 。f n 的升高能够反映血管内皮细胞损伤的程度。 内皮素( e t ) 是新近发现的血管活性肽，广泛存在于人体各系统组织中，有e t 1 、 e t 2 、e t - 3 三种异构体。其中e t - i 由血管内皮细胞产生，其缩血管作用是血管紧张素 的1 0 倍，去甲肾上腺素的1 0 0 0 倍，为目前发现的体内最强的缩血管物质。内皮细胞的 功能状态直接影响着e t 1 的分泌和血管张力的变化。e t 的发现对研究妊高征的发病机 制与血管内皮细胞功能失调的关系提供了有力的依据。正常妊娠早期e t - i 水平与非孕 时无差异，孕中期随着血容量的增加e t 1 水平略有下降，孕晚期e t 1 水平又显著升高， 整个孕期e t 1 水平的波动性变化与血流动力学改变相关，而妊高征孕妇，尤其是中、 2 重度妊高征孕妇血浆e t - 1 显著高于正常同龄孕妇，其机制：受损伤的内皮细胞本身产 生过多的e l l ，这可能是妊高征中e t 1 升高的原始机制：血管内膜层与平滑肌层解剖 界线的崩解，使作用于局部的高水平e t - 1 漏入血中，胎儿胎盘组织产生过量的e t - i 进 入母血；e t - 1 的清除和灭活异常。正常孕妇的血管对缩血管物质的反应不敏感，妊高 征是以全身性血管痉挛为特征，表明其血管平滑肌对缩血管物质的敏感性增强，而e t - i 以自分泌、旁分泌方式调节着血管平滑肌的功能状态，可见e t 1 参与了妊高征的发病。 e t - 1 的水平与血管内皮功能状态密切相关，血管内皮细胞损伤是e t l 升高的主要来源。 研究表明e t 与血管平滑肌细胞膜上的受体结合后，通过g 蛋白活化磷酯酶c ，促进磷 酸肌醇代谢，使胞内三磷酸肌醇水平升高并激活蛋白激酶c ，从而升高c a 2 + 通道使c 矿 内流，细胞内c a 2 + 浓度升高，导致强烈而持久的血管平滑肌收缩。细胞外液中一定深度 的c a 2 + 对e t 发挥作用是必需的。妊高征是内皮细胞功能和c a 代谢异常的最终结果。 有文献报道，较小地改变培养的猪甲状旁腺细胞外液中c a 2 + 浓度，可以显著地改变其e t 的合成，提出c a 2 + 代谢对e t 合成的作用。 血栓烷( t x a 2 ) 是血小板产生的活化剂和血管平滑肌收缩剂，前列环素( p g l 2 ) 则是 血管内皮细胞产生的血小板凝集抑制剂和血管扩张剂，生理状态下两者保持着动态平 衡，对维持血管张力，防止血小板聚集起着重要作用。妊高征时血浆中p g l 2 降低，使 t x a 2 p g l 2 比率上升，血管痉挛，凝血系统激活，发生一系列病理生理变化，而p g l 2 的降低与血管内皮细胞损伤有关。r o g e r s 等人研究认为血管内皮细胞的损伤是妊娠导致 高血压病的前兆。 3 细胞内c f + 与妊高征 c a z + 是细胞内的重要信使，具有维持细胞兴奋一收缩的功能。钙元素对血压的发生 与发展具有重要作用。研究表明，妊高征患者与正常孕妇水电解质平衡有差别，妊高征 患者循环血浆量减少，重症妊高征减少约4 0 ，红细胞压积值上升，妊高征患者细胞内 n a 浓度高于正常孕妇，轻度妊高征n a - k a t p 酶活性代偿性增高，重症妊高征失代偿。 血管平滑肌细胞的n a 的增加导致细胞膨胀，通过n a - c a 交换机制使细胞内c a 。+ 增多， 血管收缩，血压上升，与正常妊娠相比，妊高征患者血清活性维生素d 3 浓度低，使c a 吸收减少，血钙降低，代偿性妊高征( 甲状旁腺素) 分泌增加，相对的c a 缺乏状态使细 胞内c a 有增加倾向，血管平滑肌痉挛、血压上升，镁( m g ) 作为细胞内游离钙的调节因 子之一与血管收缩能力有关，妊高征患者红细胞内游离m g 浓度和血中离子化m g 浓度 显著降低，同时患者血管内皮细胞受损，血浆血管收缩因子含量增加，可能也是导致细 胞内钙离子尝试升高的又一原因。 以血小板细胞作为血管平滑肌细胞的替代物来研究妊高征发生与细胞内钙离子浓 度的关系。s o w e r s 等研究发现，以精氨酸和加压素刺激血小板，血小板细胞内c 矿浓度 升高，而妊高征患者血浆中精氨酸加压素增高，必然导致血小板细胞内c a 2 + 升高，同时 发现先兆子痫患者血小板数量下降，血小板消耗主要粘附于损伤的血管内皮下，并释放 血栓烷等血管活性物质引起血管收缩、损伤。临床观察证明妊高征患者血小板细胞膜结 构异常，有利于t x a 2 合成，有利于c a ”进入细胞内。实验证明，妊高征患者血小板细 3 胞膜上c a 2 + a t p 酶活性降低，钙调素c a m 活性增强，血小板细胞线粒体和内质网外膜 受损、贮存钙释放，导致胞浆钙浓度升高，同时血小板细胞膜a 1 受体转运钙的速度加 大，也是导致妊高征患者细胞内c a ”浓度升高的原因。 4 一氧化氮与妊高征 在正常生理及妊娠状态下，一氧化氮( n 0 ) 是调节血管舒张的重要生理因子。最近 n o b u n a g a 等测得正常妊娠妇女血浆中n o 代谢产物亚硝基酸盐、硝酸盐的水平增加， f i c k i n g 等人研究发现妊娠组血管内皮细胞产生和释放的n o 阻断齐i j ( a d m a ) 的浓度显著 低于非妊娠组。研究证明妊高征时a d m a 的血中浓度高于非妊娠组，而比正常妊娠组 显著增加，而且具有失活n o 作用的游离血红蛋白、活性氧增加，这些表明妊高征时 n o 的产生释放系统处于抑制状态。最近提出的精氨酸一n o s 系统是高血压研究中在肾素 一血管紧张素系统后的又一发展。在动物静脉注射n o s 阻断剂能使动脉压上升，不能保 持血管原来状态，再静滴l 精氨酸又可将其恢复正常，说明内皮细胞可以连续不断地释 放n o ，如不能连续释放n o 就会引起血压增高，动物实验还证明高血压的动物血管内 皮细胞释放n o 较少，在分离的动脉还可见以n o s 阻断剂能抑制n o 的产生并使e t 的 释放增加，表明在这两个系统中，n o s 和e t 系统在细胞内有反馈作用。l u b a r s k y 等认 为由内皮细胞产生的n o 在削弱机体对血管收缩因子的反应方面起着一定作用。有学者 用培养脐静脉血管内皮细胞的方法来阐明妊高征患者血清对血管内皮细胞产生、释放 n o 的影响，发现培养的脐静脉血管内皮细胞具有抑制血小板凝集作用，这种凝集抑制 反应可被n o s 阻断剂所阻断，而且经过妊高征血清处理的内皮细胞抑制能力低于正常 妊娠，表明妊高征的病因是由于血管内皮细胞释放n o 功能发生障碍。由此可阐述妊高 征的发病机理是由于妊高征血清( 可能存在有毒物质) 作用，使微循环机能遭破坏，血管 内皮细胞功能受损，随之发生n o 产生、释放机能受抑制，血小板凝集，嗜中性粒细胞 粘附亢进，最后血管痉挛。据报道，内皮细胞n o 合成酶基n ( e n o s ) 可能是妊高征的易 感基因，e n o s 基因功能促进血管内皮细胞产生n o ，而妊高征患者小血管痉挛，内皮细 胞n 0 产生显著下降，可能与e n o s 基因突变有关。 结果表明，正常妊娠和妊高征时，血管内皮细胞产生、释放n o ，对母体的循环具有 重要的调节作用，妊娠时高n o 状态使母体心血管功能处于抑制状态，这是适应妊娠生 理变化的表现。而妊高征时由n o 状态向低n o 状态变化，是对妊娠生理变化适应异常 的表现，而血管内皮细胞功能损伤，导致产生、释放n o 机能降低是妊高征发病的生理 变化的主要原因之一。 综上所述，妊高征发生为多种因素所致，如免疫失调，细胞内c a 2 + 浓度升高，血管 内皮细胞损伤，一氧化氮产生和释放机能下降等，这些因素的相互作用还有待于进一步 研究，此研究的不断深入可能为妊高征防治提供一条新途径。 1 1 2 研究意义 妊高征的发病率在我国为9 4 ，在国外为5 1 2 ，该病严重影响母婴健康，是孕 产妇和围生儿患病及死亡的主要原因。妊高征的发病原因及病理变化学说颇多，但至 4 今尚无定论。因此，目前妊高征尚无法对因治疗，临床处理主要采用早期诊断和对症治 疗。由此可见。建立可靠的妊高征预测性诊断方法对降低其发病率，控制病情发展及减 少对母婴的危害具有重要意义。 1 2 国内外研究现状 为减少妊高征的发生，降低孕产妇和围产儿的病死率，国内外学者对于妊高征的 预测提出了很多方法，一般是通过临床预测、生化检查、血流动力学监测等几个方面 对妊高征进行预测“1 。 1 临床预测 ( 1 ) 体重指数的测定 体重指数 o 2 4 妊高征的发生可能增加，但是实际的发生率未见报道，计算公式 以妊娠中期为准，体重指数= 体重( k g ) 身高( c m ) 2 x 1 0 0 ，g o l d m a n 等研究了肥胖、糖 尿病与妊高征之间的关系，提出体重指数 0 3 5 ，胰岛素敏感性降低，妊高征的发生 率会增高，同时发现发生妊高征的孕妇孕2 0 周血浆胰岛素水平高于正常妊娠组。 ( 2 ) 妊娠中期平均动脉压 平均动脉压( 姒p ) = ( 收缩压+ 2 舒张压) 3 ，f a l l i s 和l a n g f o r d 首先提出了孕中期的 平均动脉压可预测妊高征，1 9 7 6 年p a g e 等比较了孕中期血压与妊高征的关系，发现 平均动脉压；， 9 0 m m h g ，妊高征、胎死宫内、及低体重儿的发生率明显增加。1 9 8 4 年， b h a i t i a 的研究表明平均动脉压9 0 n m 沮g ，妊高征的发生率为3 9 2 ，m a p 一 一8 5 m m h g 为阳性指标，得出重度妊高 征发生率为1 3 ，一般人群发生率为5 - 8 。c h e s l e y 和s i b a i 复查多篇有m a p 2 预 测妊高征的报道，其预测的特异性从5 3 至t j9 7 ，敏感性0 9 6 9 2 。结论是：m a p - 2 9 0 m m h g ，预测暂时性血压增高优于妊高征和子痫。 2 血管敏感性的预测 ( 1 ) 冷增压试验( c o l dp r e s st e s t ) 寒冷刺激可激活交感神经系统，使去甲肾上腺素和 肾上腺素增多，血管痉挛缺血，从而导致血压增高。r a n d a l l 等从动物模型中得到启发 提出此方法，使受试者的手完全浸泡于冰水内1 2 分钟，然后测量血压，血压上升幅 度为1 6 m m h g 3 0 m m h g 为阳性，但后来证明此方法准确性不高。 ( 2 ) 等量握拳运动试验( i e t ) 通过增加血管阻力使血压上升，d e g a n i 等提出血压 升高2 0 m m h g 为预测阳性，发现其敏感性是8 1 ，特异性是9 6 ，阳性预测率8 1 ，但 有报道表明假阳性率较高。 3 血管增压反应 ( 1 ) 翻身试验( r o t ) 正常妊娠2 8 3 2 周的初产妇，侧卧位测血压至血压稳定，翻 身仰卧舒张压上升2 0 m m h g 为预测阳性将发生妊高征。1 9 7 4 年，g a n t 等的研究表明 其阳性预测率为9 3 ，阴性预测率9 1 。经过1 4 个报道的综合总结，敏感性为0 9 3 ， 特异性为5 4 9 1 。 ( 2 ) 血管紧张素( a t i i ) 增压反应1 9 6 5 年c h e s l e y 等发现妊高征患者与正常妊娠比 较，对a t i i 更为敏感。1 9 7 3 年，g a n t 等提出注入8 m g k ga t i i ，使血压增加2 0 m m h g 为预测阳性，且该方法的敏感性是9 0 、特异性8 7 、阳性预测率是7 8 。但由于这 种方法的有创伤性，在实际应用中受到一定限制。 4 生化检查 ( 1 ) 凝血和纤溶系统 血小板的激活表现为微循环中血小板的消耗，血小板的体积的增大和半衰期的缩 短是表现血小板功能最为敏感的指标，平均血小板体积与妊高征的严重程度相关。在 预测妊高征的发生中血小板数目的减少远不如体积的改变准确，有报道表明在孕2 8 周血小板的平均体积1 1 f e m t o l i t e r s ( f 1 ) ，妊高征的发生率增高。 凝血系统的激活表现为纤维蛋白、凝血烷酸、1 3 凝血球蛋白( b - t h r o m b o g l o b u l i n ) 等的增加，同时伴有纤溶系统的失活。 纤维结合蛋i ! t ( f i b r o h e c t i n ，f n ) f n 是一种糖蛋白，以不溶性f n ( c f n ) 和可溶性( p f n ) 两种形式存在与体内，细胞 均可合成和分泌，所以多数来源于人的机体。血浆p f n 主要来自肝脏和内皮细胞，c f n 主要由血管内皮细胞合成，粘附于血管内皮基底膜上，对维护血管内皮的完整性起重 要的作用。不同妊娠阶段正常孕妇和妊高征患者的血、尿f n 测定表明，妊高征患者 的f n 显著高于正常，妊娠中晚期以血2 5 5 m g l 为预测妊高征的临界值，其敏感性 7 9 2 ，特异性9 5 3 ，诊断率为9 2 8 ，l a z a r c h i c k 等报道9 4 妊高征患者在血压升 高以前就表现为f n 浓度升高，其中7 6 5 患者在血压升高前4 周就有f n 的升高。 h a l l i g a n 等发现在孕9 周有些妊高征病人就有f n 的显著增高。所以现在普遍认为f n 是 预测妊高征的敏感指标。对血f n 接近临界值的孕妇，联合测量尿中的f n 可提高预 测价值。 ( 2 ) 血管内皮舒缩因子 血管的舒缩因子来自血管内皮，研究发现几种内皮起源的血管活性物质如：前列 环素、一氧化氮在血管的舒张中起重要的作用。血栓素、e t l 在血管收缩中起重要的 作用，妊高征的发病机理之一即为血管内皮的损伤，检测血管活性物质的变化对于预 测妊高征有着重要的作用。 前列环素( p r o s t a g l a n d i n s ) 6 f i t z g e r a l d 等报告前列环素的主要代谢产物是2 ，3 - 二聚体6 酮前列还素f 1 ( 2 ， 3 - d i m e r - 6 k e t o - p o s t g l a n d i n f la ) ，在妊高征病人尿中含量的较正常孕妇少，且出现在临 床症状之前，进一步研究得出结论：在妊娠2 0 2 8 周，每毫升尿液中2 ， 3 d i n o r - 6 k e t o - p g f lq 的排泄量 4 9 m m o f 2 4 h 阳性预测者占2 。r o d r i g u e s 等测试正常孕妇8 8 例，2 4 3 2 孕周尿钙和肌酐比值( c a c 0 来预测妊高征。发现c a c r o 0 4 时，阳性预测率为6 4 ，阴性预测率为9 6 ，敏感性7 0 ，特异性9 5 。 非活性激肽释放酶i n a c t i v eu r i n a r yk a l l i b e i n ( i u k ) 肌酐c r e a t i n i n e ( c r ) 比率激肽 释放酶激肽系统在血压的调节中起着重要的作用，尿中活性激肽和非活性激肽反应了 肾脏功能，非活性激肽肌酐的比值( i u i ( c r ) 在高血压病人中比正常对照组高，观察 孕1 6 2 0 周3 0 7 初产妇表明尿中h ，c r 1 7 0 可预测妊高征的发生，其敏感性为7 0 ， 特异性为8 6 。近来k y l ep m 等用i u k c r 与血管紧张素敏感试验( a s t ) 联合预测妊 高征的发生，敏感性和特异性分别是6 7 和7 5 。该方法是近几年的研究热点，被评 价为是最有效的预测方法之一。 尿中n - 乙酰葡糖胺( n - a c e t y l - b e m - g l u c o s a m i n i d a s en a g ) n 乙酰葡糖胺( n a g ) 是肾小管细胞分泌的一种溶解酶，测其尿中浓度发现在妊高 征患者中增高，在非孕妇女无变化。这可能是由于肾小管组织缺血早于肾小球内皮损 伤，所以可作为早期的预测手段。 ( 4 ) 其他 8 一人绒毛膜生长激素( b h c g ) 在正常妊娠早期达到高峰，随后降低。有人认为 孕1 4 1 7 周b - h c g 的水平是正常孕妇平均值的两倍，则发生妊高征的危险性增加，并 将此作为预测诊断的标准。近期一些报道对此方法的价值进行了评估，并提出质疑。 5 血流动力学检测 ( 1 ) 桡动脉血流图、脉搏波形预测妊高征 1 9 8 7 年丛克家教授采用北京工业大学研制的t p - c b s 自动心血管监护系统对妊高 征的预测进行了研究。根据血液动力学中弹性管原理，心输出量的大小，主要决定于 桡动脉波形状和脉压差，而脉搏波形状是人体外周阻力血管弹性和血液粘度变化的具 体反应对妊娠中期( 2 4 2 7 周) 的无心血管疾病的孕妇进行检查，根据1 2 0 例、3 7 6 次预 测，显示血液流动波形变化，先于血压升高。该方法在妊娠2 4 - - 2 7 周对妊高征的阳性 预测率7 8 6 ，阴性预测率9 6 7 ，敏感性7 8 5 ，特异性9 6 7 。e d w a r dh h o n 等 也利用脉搏波原理，开发出家庭监护系统，通过血流动力学的改变，对妊高征进行了 预测与监测，简便易行效果较好。 ( 2 ) 血流动力学参数预测妊高征 5 0 年代，h a m i l t o n 提出了妊高征的血流动力学表现为心输出量增加假说。t h o m a sr e a s t e r l i n g 等将此理论运用于妊高征的血流动力学中，用超声心动d o p p l e 方法进一步 论证此观点。通过超声心动法计算心输出量，并且提出了若心输出量在孕2 2 2 5 周大 于7 4 l m i n 其发生妊高征的机率是正常孕妇的两倍，阳性预测率是1 6 2 2 。 s p a a n d e r m a n 等对有先兆子痫史而无临床症状的妇女进行血流动力学参数的跟踪测 定，结果发现尽管血压未出现增高，但各参数的异常变化与高血压组一致，从而得出 血流动力学的异常可能预示有发生妊高征的潜在趋势。 ( 3 ) 超声波子宫动脉血流监测 由于滋养层细胞浸润螺旋动脉不全，造成了胎盘血流量下降和阻力的增加。多普 勒超声波形检测子宫动脉的高阻力波形可预测妊高征的发生。但是由于采用的方法和 标准不一，结果有很大的变异性。通过在孕1 6 2 4 周出现的高阻力波联合舒张期切迹 来预测妊高征，尤其在2 4 周出现“双向的舒张期切迹”使预测的敏感性和特异性都大 为增加。h a r r i n g t o n k 等通过超声检测脐动脉、子宫动脉的波形利用多元参数在孕1 2 1 6 周预测妊高征，七参数模型包括( 双向舒张期切迹、血管半径、子宫动脉阻力指数、 平均速度、脐动脉波形指数、最大收缩速度、流量) 的敏感性和特异性分别为8 5 1 ， 和9 2 9 ，三参数模型包括( 双向舒张期切迹、子宫动脉阻力指数脐动脉波形指数) 具 有同样的敏感性，但特异性稍低。 总之，妊高征预测方法的筛选应以简便价廉、敏感性、特异性和可信性高为原则。 人们还提出了许多其它的预测手段，如利用胎盘中的酶与激素( 促肾上腺皮质激素、激 活素和抑制素) 免疫学、遗传学的变化来预测妊高征的发生。血浆f n 检测不但敏感性、 特异性高，而且还可与慢性高血压相鉴别，被称为最有前途、最有价值的预测手段之 一。无创的血流动力学检测包括上述的平均动脉压和心功能参数，便于动态观测妊高 征的潜在趋势，并有助于妊高征的诊断和治疗，近年来倍受关注。多中心的多种预测 方法的联合应用可增加妊高征的预测率。然而到目前为止，什么是预测妊高征的最有 效手段仍在不断的探讨之中。 1 3 本文研究内容 本文通过对国内外现有的妊高征预测方法的分析，指出了现有的方法存在的不足， 并将模糊数字特征应用到多元统计分析方法的判别分析方法中，并基于此提出模糊判别 分析模型，用于预测妊高征。文中首先详细阐述了模糊判别分析模型的建立依据及推导 过程，从理论上说明此模型的可靠性，而后对模型进行了实现，建立了f s a s 平台，最 后通过大量的实测数据，验证了通过模糊判别分析模型测妊高征，比其他的妊高征预测 方法更加准确，并指出今后可继续研究的方向。 9 第二章判别分析相关理论 统计学研究的目的，就是要获取随机变量或实测数据的某些统计特征，根据统计特 征，寻求统计规律。因此，需要从统计特征着手，研究各种统计方法。 2 1 经典统计学数字特征 在对随机变量的研究过程中，常常需要研究与随机变量相关的某些统计值，这些统 计值虽然不能完整地描述随机变量的性质，但却能反映随机变量在某些方面的重要特 征。随机变量在某些方面的统计值称为随机变量的数字特征。最为常用的数字特征包括： 数学期望、方差、协方差和相关系数。 1 数学期望 设随机变量x = 扛，x ：，) ，概率分布p = p ，p ：，p 。 ，则称 e ( x ) = 坼p 。 ( 2 一1 ) k = l 为x 的数学期望，或称x 的均值。数学期望是随机变量的一个重要数字特征。 在实际应用中，实际观测数据x = “，工：，工。) ，则有： i = 丢窆以 ，l t = l ( 2 - 2 ) 式( 2 2 ) 相当于p k ：一1 ，( j i ：1 ，2 ，行) 前提下的数学期望。例如：实际观测数据如下 行 表 表2 1 实际观测数据 n o123456789l o x1 0 49 91 0 59 31 0 39 41 0 91 0 o1 0 29 2 按( 2 2 ) 式计算均值为： i = 1 0 0 1 。 2 方差 设随机变量x = “，工：，工。 ，概率分布p = p ，p ：，p 。 ，则称 矿( x ) = 研( x e ( x ) ) 2 】= ( 孔一e ( x ) ) 2 p i ( 2 3 ) 1 0 为x 的方差。另记为，称听= 厕为x 的均方差或标准差。 随机变量x 的方差表示了x 的取值相对于它的平均值e ( x ) 的分散程度，它是随机 变量的又一重要数字特征。 在实际应用中，设x = “，工：，工。) 为实际观测数据，则有： 一= 吉喜( 以一x - ) 2 ( 2 - 4 ) 该式相当于e ( x ) ：i ，n ：一1 ， ：1 ，2 ，行) 前提下的方差。例如：实际观测数据如下 表 表2 2 实际观测数据 i n o 12345678 91 0 i x1 0 8l o o1 0 99 71 0 69 81 0 79 6 1 0 59 9 按( 2 4 ) 式计算方差为：酲= 0 2 2 2 5 均方差为：d = o 4 7 1 6 9 9 3 协方差 设二元随机变量x = ( x 。，x ：) = ( 而。，毛：) ，( 工：，x 。) ，( 工。x 。：) ，其联合概率分布 b = a ( 而l ，工1 2 ) ，p 2 ( j 2 l ，) ，p 。( 工工。2 ) ，数学期望e ( x 1 ) e ( x 2 ) ，则称 c o y ( x , ，x 2 ) = e 墨一e ( e ) 】 x 2 一e ( x 2 ) 】 为置与x ：之间的协方差。通常采用记作吼：即： 0 1 2 = i x , i - e ( x ，) 】 z 扩e ( x ：) 】p ，( t 。，勘) 协方差是二元随机变量x 的一个重要的数字特征，用于描述x 各分量之间的相互 关系。 在实际应用中，设实际观测数据x = ( 五。，托) ，( x 2 。，如) ，( 工。工。：) ，则有： q z = 去喜 粕以( 剐】【x n - e ( x z ) 】 ( 2 - 5 ) 相当于p ，( 工n ，一：) ：三前提下的协方差。 对于n 元随机变量x = ( x 。，x ：，x 。) ，各分量之间存在协方差关系。记作 = e 石，一e ( 置) 】【乃一e ( x 棚) ( f = 1 , 2 ，竹) 。显然，当i _ ，时，吒表示第f 个分量 与第_ ，个分量的协方差；当i = j 时，吒表示第f 个分量的方差。记作： = 上式称为疗元随机变量x 的协方差矩阵。 例如：实际观测数据如下表 表2 3 实际观测数据 n o x lx 2k l1 0 0 21 0 0 5l o 0 5 21 0 1 01 0 0 l9 8 7 31 0 2 11 0 2 29 8 l 4 1 0 2 21 0 2 99 6 1 51 0 4 7l o 4 7 9 6 6 6l o 4 61 0 4 49 4 8 71 0 6 51 0 6 0 9 4 0 8l o 6 71 0 6 69 2 6 91 0 8 9 1 0 8 3 9 2 7 1 0 1 0 8 41 0 8 2 9 0 2 10 0 8 5 0 0 8 00 0 8 3i 10 0 8 0 0 0 7 8 0 0 7 9 i - 0 0 8 3 0 0 7 9 0 0 9 1 设二元随机变量x = ( x 1 ，j 2 ) = ( 五l ，五2 ) ，( x 2 l ，工2 2 ) ，( 工工。2 ) ，均值为e ( x 1 ) 和 e ( x ：) ，方差为v ( x 。) 0 和y ( 墨) 0 。则称 矾釉2 溉 ( 2 - 6 ) 为x 。与x ：的相关系数或标准协方差。它是一个无量纲的量。有时把相关系数记作a ：。 1 2 对于h 元随机变量x = ( x 。，z ：，j 0 ) ，与之对应的相