基于机器学习的AMI患者PCI术预后影响因素及预测模型研究

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaohe1025
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:探讨急性心肌梗死(AMI)患者接受经皮冠状动脉介入术(PCI)治疗后的主要心血管不良事件(MACE)发生情况及其可能的影响因素,并通过构建机器学习模型预测其发生率。方法:收集2018.01至2020.12在南昌两家三甲医院首次接受PCI手术的AMI患者信息,以出现MACE为观察终点。在单因素分析的基础上,进一步采用Lasso正则化分类筛选变量,然后采用Cox回归模型、支持向量机、K-近邻算法和BP-人工神经网络算法构建AMI患者PCI术的预后风险评估模型;采用受试者工作特性曲线下面积、准确性、召回率、精确率、F1分值等指标来评估模型的性能。结果:(1)随访PCI术后患者3880例,平均随访时间为714.45±210.20天,发生MACE结局事件的有706例(18.20%),其中以再发心肌缺血(421例)和心肌梗死较多(376例)。AMI患者术后7天、30天、6个月、1年和3年的MACE的发生率分别为1.11%、2.73%、7.50%、12.19%和18.20%。(2)Cox单因素分析结果提示,合并有高血压史、糖尿病史以及肾功能不全的患者MACE发生率相对较高,HR分别为1.195(95%CI:1.028~1.389)、1.279(95%CI:1.094~1.497)、1.241(95%CI:1.008~1.529);心电图显示左心室高压以及T波变化的AMI患者PCI术后MACE发生率更高,HR分别为1.387(95%CI:1.150~1.674)、1.440(95%CI:1.236~1.679);左室射血分数为中度降低和高度降低的患者MACE发生率高于正常患者,HR分别为1.327(95%CI:1.095~1.608)、1.609(95%CI:1.203~2.151);血液生化指标提示,MACE组的全血血红蛋、全血红细胞压积定量、肌酐清除率和估算肾小球滤过率的值低于非MACE组;而MACE组的B型脑钠肽值、血清血肌酐值和血β2微球蛋白值高于非MACE组;冠脉造影显示,左前降支、左回旋支、右冠脉的狭窄程度为76~99%狭窄和100%闭塞的患者MACE发生率较高;冠脉病变支数及支架置入数越多,其MACE发生率越高;以上差异均有统计学意义(P<0.05)。(3)Lasso回归共筛选出13个变量,分别为:T波变化、心脏骤停、左心室高压、左前降支、左回旋支和右冠以血管狭窄程度、LVEF、冠脉病变支数、支架植入数、GLU、AST、β2.MG、e GFR。(4)Cox回归模型共纳入了GLU、AST、e GFR、T波变化、心脏骤停、左心室高压、左前降支、左回旋支和右冠脉的血管狭窄程度计9个变量;列线图模型用于预测两年MACE发生率的准确度最高,C-index指数结果为0.760;Cox回归模型的准确率、召回率、精确率和F1分值分别为0.865、0.712、0.604和0.784,AUC为0.825;支持向量机模型最优核函数为多项式核,模型的准确率、召回率、精确率和F1分值分别为0.852、0.615、0.582和0.754,AUC值为0.760;BP人工神经网络模型的纳入变量,按重要性排序,前5依次为病变冠脉支数(0.197)、e GFR(0.153)、右冠脉狭窄程度(0.108)、左前降支狭窄程度(0.094)和置入支架个数(0.09);模型准确率、召回率、精确率和F1分值分别为0.884、0.760、0.650和0.814,AUC为0.873;K近邻法最优模型为三角核函数,K值为3;变量重要性排前5位的依次为右冠脉狭窄程度(0.166)、病变冠脉支数(0.136)、置入支架个数(0.109)、e GFR(0.094)和左回旋支狭窄程度(0.073);模型的准确率、召回率、精确率和F1分值分别为0.908、0.673、0.959和0.814,AUC为0.834。(5)4个模型的预测性能比较,K近邻法模型的准确率(0.908)和特异度(0.959)较高,而BP-人工神经网络模型的灵敏度(0.760)和AUC值(0.873)高于其它模型。支持向量机模型的总体性能相对其他模型较差,Cox回归模型的总体性能低于BP人工神经网络和K-近邻法模型。结论:(1)新发AMI患者PCI术后1年和3年的MACE的发生率分别为12.19%和18.20%。(2)AMI患者PCI术后发生MACE的可能影响因素有高血压病史、糖尿病史、肾功能不全、左心室高压、T波变化、Hb、HCT、BNP、Cre、Scr、β2-MG、e GFR、左前降支、左回旋支、右冠脉的狭窄程度及TIMI分级、冠脉病变支数及总的病变狭窄程度分级。(3)在预测MACE发生中较重要的变量有:左前降支、左回旋支、右冠脉的狭窄程度、冠脉病变支数、置入支架个数和e GFR值。(4)构建的预后风险评估机器学习模型排序为:BP-ANN>KNN>Cox回归>SVM。
其他文献
目的:三叶因子家族3(Trefoil factor family,TFF3)对嗜酸性粒细胞浸润型鼻窦炎(eosinophilic chronic rhinosinustis,e CRS)鼻黏膜上皮中紧密连接蛋白(tight junctions,TJs)的影响及机制研究。方法:1、在鼻黏膜中,使用免疫组化(IHC)检测TFFs(TFF1、TFF2和TFF3)和TJs(occludin、claudin
学位
背景:肺腺癌约占肺癌病例的40%以上,严重威胁人类健康。肿瘤微环境在肺腺癌的治疗和预后中都发挥着重要的作用。因此,迫切需要系统性地寻找肿瘤微环境相关的肺腺癌预后基因,以准确评估肺腺癌患者的预后,为进一步提高肺腺癌的治疗效果、改善患者的预后质量提供参考价值。方法:利用TCGA-LUAD数据集,通过ESTIMATE算法计算免疫评分和基质评分,并根据免疫评分和基质评分的中位数将患者进行分组,分别筛选出两
学位
背景与目的:随着医疗领域科学与技术的快速发展,种植义齿被认为是治疗牙列缺损或牙列缺失的理想修复方式并逐渐被医疗工作者和患者所接受,其成功的关键因素为种植牙与周围骨组织的骨结合。然而,由于种植位点周围骨量不足往往导致骨结合不良,引导骨再生技术被认为是解决上述问题最经济有效的方式之一,该技术的关键为引导骨再生膜的选择和使用。目前临床上常用的引导骨再生膜材料主要分为可吸收膜和不可吸收膜两大类,不可吸收膜
学位
清水江是沅江上游的重要支流,也是贵州一条连通湖南汉族地区和苗族、侗族聚居区的移民和贸易线路。窨子屋分布于湘西南、黔东南,以沅江中上游、清水江流域为中心。文章在分析清水江中下游地区窨子屋的平面形式、结构和构造特征的同时,也着重讨论了在木材生产和贸易发展影响下,清水江下游区域原有的社会结构发生变化,出现了新的商人阶层,成为窨子屋的营建主体,影响了窨子屋的建造和使用。从而指出清水江窨子屋是一种以清水江当
期刊
目的:通过整合基因表达与临床表型,筛选肺癌预后生物标志物;构建预后预测模型,识别高危患者,并设计个性化治疗干预措施;同时初步探讨可能影响肺癌预后的分子功能,为预后相关干预研究提供相关分子理论依据。方法:从基因表达综合(GEO)和癌症基因组图谱(TCGA)数据库中共下载2325名肺癌随访患者,通过经典贝叶斯的分析方法Com Bat去除批次效应后合并成四个独立的队列集(发现队列,验证队列I,II和II
学位
研究目的铅是一种广泛存在的重金属污染物,严重危害了居民的健康。尽管国家已严格控制铅的产生和使用,但是由于铅不易降解等特点,铅对居民的危害仍持续存在。研究发现生命早期铅暴露会导致神经系统损伤,且其造成的神经行为受损可从孩童出生前一直持续至成年,其毒性没有阈值,甚至在老年还可增加神经退行性疾病的风险。因此对于铅如何引起神经行为学改变的研究对于防治铅中毒至关重要,而MEF2C是在海马组织中广泛存在的转录
学位
目的:探讨中青年脑卒中患者预后的影响因素。方法:选取2019年5月—2021年5月栖霞市人民医院神经内科收治的中青年脑卒中患者80例作为研究组,选取同期本院健康体检人员80例作为对照组。对血清学指标进行检测,根据随访结果分为良好预后组(n=48)和预后不良组(n=32)。比较两组一般资料,分析中青年脑卒中患者血清中乳酸脱氢酶(LDH)与超敏C反应蛋白(hs-CRP)表达水平的相关性,采用单因素分析
期刊
本论文对2000-2030年江西省男女性出生时期望寿命(LE)进行了测算研究。研究主要包含两个部分,即2000-2019年LE的估计和2020-2030年LE的预测。正文分为三个章节,第一章为背景介绍,主要包括LE的概念,估计和预测方法以及相关研究的概述等,并对本研究的意义进行了阐述。第二章为2000-2019年LE的估计。第三章为2020-2030年LE的预测。第二、三章为本研究的主要内容,具体
学位
目的:构建信效度符合要求的老年人活力综合评估量表,初步了解我国60岁以上老年人的活力水平并探明其影响因素,为评估老年人的健康状况提供多样化的测评工具和参考依据。方法:(1)通过文献研究、专家意见征询和小组讨论,筛选出评估老年人活力的相关指标,形成量表的条目池;采用德尔菲(Delphi)法对条目进行两轮筛选和修改,确定量表的最终维度,形成初始量表;运用临界比值法(Critical Ratio,CR)
学位
目的:基于小鼠胰岛β细胞系Min6细胞构建无支架的细胞球和封装于海藻酸凝胶中的分散细胞二种不同的三维(three-dimensional,3D)细胞培养体系。与传统的二维(two-dimensional,2D)贴壁细胞相比,比较这三种培养方式下胰岛素分泌功能的差异并对其存在的机制进行初步的研究。方法:(1)采用Solid-works设计出深度、直径可调的模具,利用3D打印技术制备出模具,并构建琼脂
学位