目的评价人工智能(artificial intelligence,AI)识螺系统识别云南省血吸虫病流行区湖北钉螺滇川亚种与拟钉螺的效能。方法2024年5月,于云南省选取丽江市永胜县永北镇采集湖北钉螺滇川亚种和拟钉螺样本各50只,通过智能手机拍摄100张螺样...目的评价人工智能(artificial intelligence,AI)识螺系统识别云南省血吸虫病流行区湖北钉螺滇川亚种与拟钉螺的效能。方法2024年5月,于云南省选取丽江市永胜县永北镇采集湖北钉螺滇川亚种和拟钉螺样本各50只,通过智能手机拍摄100张螺样图像,包括25只湖北钉螺滇川亚种和25只拟钉螺壳口向上的正面图像及25只湖北钉螺滇川亚种和25只拟钉螺壳口向下的背面图像。由具有副高级及以上职称的血吸虫病防治专家根据图像质量和形态特征将螺样鉴别为“湖北钉螺滇川亚种”或“拟钉螺”,建立螺类图像分类标准数据集,并将该鉴别结果作为“金标准”。采用基于智能手机微信小程序的AI识螺系统对100张螺样图像进行识别。于云南省18个血吸虫病流行县(市、区)血吸虫病防治站、疾病预防控制中心随机选取血吸虫病防治专业技术人员对100张螺样图像进行人工识别测评,并按照查螺年限中位数将其分为两组,分析查螺年限对钉螺识别的影响。将AI识螺系统及人工识别结果分别与“金标准”进行比较,绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,计算灵敏度、特异度、准确率、约登指数及曲线下面积(area under the curve,AUC)以评价识别结果与“金标准”的一致性。采用克朗巴哈α系数评价人工识别结果的内部一致性。结果累计选取54名血吸虫病防治专业技术人员进行人工识别测评,应答率为100%(54/54);人工识别准确率、灵敏度、特异度、约登指数、AUC分别为90%、86%、94%、0.80和0.90。人工测评结果内部总体一致性克朗巴哈α系数为0.768,其中湖北钉螺滇川亚种和拟钉螺图像内部一致性克朗巴哈α系数分别为0.916和0.925。螺样图像人工识别准确率为90%,其中湖北钉螺滇川亚种(86%)与拟钉螺识别准确率(94%)差异无统计学意义(χ^(2)=1.778,P>0.05)。壳口向上(88%)与壳口向下螺样图像人工识别准确率(92%)差异无统计学意义(χ^(2)=0.444,P>0.05);查螺年限≤6年组和>6年组人工识别螺样图像准确率分别为75%和90%,差异有统计学意义(χ^(2)=7.792,P<0.05)。AI识螺系统识别湖北钉螺滇川亚种准确率为88%,与人工识别差异无统计学意义(χ^(2)=0.204,P>0.05),灵敏度为100%、特异度为76%、AUC为0.88;对壳口向上和壳口向下螺样图像识别准确率分别为90%和86%,差异无统计学意义(χ^(2)=0.379,P>0.05)。AI识螺系统识别准确率高于查螺年限≤6年组人员(χ^(2)=5.604,P_(校正)<0.025)。结论AI识螺系统对螺样图像的识别准确性与专业技术人员人工识别水平接近,可应用于云南省湖北钉螺滇川亚种与拟钉螺识别。展开更多
目的探究采用不同数量微卫星位点标记对日本血吸虫种群遗传多样性分析的影响,为日本血吸虫种群遗传学研究提供参考。方法自湖北省公安县某地野外荒滩采集湖北钉螺,采用直管逸蚴法筛选出37只血吸虫感染性钉螺。分别收集每只感染性钉螺逸...目的探究采用不同数量微卫星位点标记对日本血吸虫种群遗传多样性分析的影响,为日本血吸虫种群遗传学研究提供参考。方法自湖北省公安县某地野外荒滩采集湖北钉螺,采用直管逸蚴法筛选出37只血吸虫感染性钉螺。分别收集每只感染性钉螺逸出的单条尾蚴,各随机挑选10条尾蚴提取DNA。以前期经大规模样本验证过的9个微卫星位点以及自参考文献和GenBank数据库中筛选且可稳定扩增的15个微卫星位点作为分子标记,利用Type-it微卫星PCR试剂盒对上述尾蚴DNA进行3组8重微卫星PCR扩增,通过毛细管电泳检测样本基因型。对上述日本血吸虫尾蚴DNA进行种群遗传多样性分析,评估等位基因数(observed number of alleles,Na)、有效等位基因数(effective number of alleles,Ae)、观察杂合度(observed heterozygosity,Ho)、期望杂合度(expected heterozygosity,He)和多态信息含量(polymorphism information content,PIC)等多态性指标,采用Hardy-Weinberg平衡检验和连锁不平衡评估进行尾蚴种群遗传结构分析。此外,为进一步探究微卫星位点数量对日本血吸虫种群遗传多样性的影响,依次将微卫星位点数量设定为1~24个,计算不同位点数量时日本血吸虫种群Na均数及其标准差,并计算等位基因数变异系数,观察Na随微卫星位点数量增加的变化。结果共选取345条日本血吸虫尾蚴DNA,用上述24个微卫星位点进行检测,结果显示全部位点均满足连锁平衡标准化[连锁不平衡系数(D′)<0.7,r^(2)<0.3],均偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.001)。日本血吸虫尾蚴种群在24个微卫星位点的Na、Ae、Ho和He均值分别为27.46±2.18、12.46±0.95、0.46±0.03和0.91±0.01,PIC值为0.85~0.96,提示24个位点在全基因组微卫星水平上均具有较好的代表性。采用经前期验证的9个微卫星位点进行分析时,日本血吸虫种群Na-Ae均值为19.88±8.43,高于使用全部24个位点分析时的结果(14.99±8.09)。随着微卫星位点数量的增加,Na均值虽无明显变化,但标准差逐渐变小;尤其是当位点数为18个及以上时,标准差变化幅度明显减小;当位点数为18个时,Na标准差小于位点数为24个时Na均值的5%,变异系数为4.6%。结论微卫星位点数量可显著影响日本血吸虫种群遗传多样性分析结果。在目前低感染率和血吸虫遗传分布不平衡的背景下,推荐选取≥18个微卫星位点进行日本血吸虫种群遗传多样性分析。展开更多
文摘目的评价人工智能(artificial intelligence,AI)识螺系统识别云南省血吸虫病流行区湖北钉螺滇川亚种与拟钉螺的效能。方法2024年5月,于云南省选取丽江市永胜县永北镇采集湖北钉螺滇川亚种和拟钉螺样本各50只,通过智能手机拍摄100张螺样图像,包括25只湖北钉螺滇川亚种和25只拟钉螺壳口向上的正面图像及25只湖北钉螺滇川亚种和25只拟钉螺壳口向下的背面图像。由具有副高级及以上职称的血吸虫病防治专家根据图像质量和形态特征将螺样鉴别为“湖北钉螺滇川亚种”或“拟钉螺”,建立螺类图像分类标准数据集,并将该鉴别结果作为“金标准”。采用基于智能手机微信小程序的AI识螺系统对100张螺样图像进行识别。于云南省18个血吸虫病流行县(市、区)血吸虫病防治站、疾病预防控制中心随机选取血吸虫病防治专业技术人员对100张螺样图像进行人工识别测评,并按照查螺年限中位数将其分为两组,分析查螺年限对钉螺识别的影响。将AI识螺系统及人工识别结果分别与“金标准”进行比较,绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,计算灵敏度、特异度、准确率、约登指数及曲线下面积(area under the curve,AUC)以评价识别结果与“金标准”的一致性。采用克朗巴哈α系数评价人工识别结果的内部一致性。结果累计选取54名血吸虫病防治专业技术人员进行人工识别测评,应答率为100%(54/54);人工识别准确率、灵敏度、特异度、约登指数、AUC分别为90%、86%、94%、0.80和0.90。人工测评结果内部总体一致性克朗巴哈α系数为0.768,其中湖北钉螺滇川亚种和拟钉螺图像内部一致性克朗巴哈α系数分别为0.916和0.925。螺样图像人工识别准确率为90%,其中湖北钉螺滇川亚种(86%)与拟钉螺识别准确率(94%)差异无统计学意义(χ^(2)=1.778,P>0.05)。壳口向上(88%)与壳口向下螺样图像人工识别准确率(92%)差异无统计学意义(χ^(2)=0.444,P>0.05);查螺年限≤6年组和>6年组人工识别螺样图像准确率分别为75%和90%,差异有统计学意义(χ^(2)=7.792,P<0.05)。AI识螺系统识别湖北钉螺滇川亚种准确率为88%,与人工识别差异无统计学意义(χ^(2)=0.204,P>0.05),灵敏度为100%、特异度为76%、AUC为0.88;对壳口向上和壳口向下螺样图像识别准确率分别为90%和86%,差异无统计学意义(χ^(2)=0.379,P>0.05)。AI识螺系统识别准确率高于查螺年限≤6年组人员(χ^(2)=5.604,P_(校正)<0.025)。结论AI识螺系统对螺样图像的识别准确性与专业技术人员人工识别水平接近,可应用于云南省湖北钉螺滇川亚种与拟钉螺识别。
文摘目的探究采用不同数量微卫星位点标记对日本血吸虫种群遗传多样性分析的影响,为日本血吸虫种群遗传学研究提供参考。方法自湖北省公安县某地野外荒滩采集湖北钉螺,采用直管逸蚴法筛选出37只血吸虫感染性钉螺。分别收集每只感染性钉螺逸出的单条尾蚴,各随机挑选10条尾蚴提取DNA。以前期经大规模样本验证过的9个微卫星位点以及自参考文献和GenBank数据库中筛选且可稳定扩增的15个微卫星位点作为分子标记,利用Type-it微卫星PCR试剂盒对上述尾蚴DNA进行3组8重微卫星PCR扩增,通过毛细管电泳检测样本基因型。对上述日本血吸虫尾蚴DNA进行种群遗传多样性分析,评估等位基因数(observed number of alleles,Na)、有效等位基因数(effective number of alleles,Ae)、观察杂合度(observed heterozygosity,Ho)、期望杂合度(expected heterozygosity,He)和多态信息含量(polymorphism information content,PIC)等多态性指标,采用Hardy-Weinberg平衡检验和连锁不平衡评估进行尾蚴种群遗传结构分析。此外,为进一步探究微卫星位点数量对日本血吸虫种群遗传多样性的影响,依次将微卫星位点数量设定为1~24个,计算不同位点数量时日本血吸虫种群Na均数及其标准差,并计算等位基因数变异系数,观察Na随微卫星位点数量增加的变化。结果共选取345条日本血吸虫尾蚴DNA,用上述24个微卫星位点进行检测,结果显示全部位点均满足连锁平衡标准化[连锁不平衡系数(D′)<0.7,r^(2)<0.3],均偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.001)。日本血吸虫尾蚴种群在24个微卫星位点的Na、Ae、Ho和He均值分别为27.46±2.18、12.46±0.95、0.46±0.03和0.91±0.01,PIC值为0.85~0.96,提示24个位点在全基因组微卫星水平上均具有较好的代表性。采用经前期验证的9个微卫星位点进行分析时,日本血吸虫种群Na-Ae均值为19.88±8.43,高于使用全部24个位点分析时的结果(14.99±8.09)。随着微卫星位点数量的增加,Na均值虽无明显变化,但标准差逐渐变小;尤其是当位点数为18个及以上时,标准差变化幅度明显减小;当位点数为18个时,Na标准差小于位点数为24个时Na均值的5%,变异系数为4.6%。结论微卫星位点数量可显著影响日本血吸虫种群遗传多样性分析结果。在目前低感染率和血吸虫遗传分布不平衡的背景下,推荐选取≥18个微卫星位点进行日本血吸虫种群遗传多样性分析。
