2型糖尿病人群筛查模型的构建

来源 :复旦大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoyuerhaha
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糖尿病(DiabetesmeUitus,DM)是由多种病因引起的代谢紊乱。近几十年来,随着社会经济的发展、生活模式的现代化以及人口的老龄化,糖尿病患病率呈现世界性的上升趋势,已成为21世纪全球性的重大公共卫生问题。发现和确定影响糖尿病的危险因素,早期发现可疑病人和高危个体,在进行群体干预的基础上有目的、有重点的开展选择性干预,成为糖尿病防治的关键。研究表明通过建立筛查糖尿病的筛查模型,可以使总的目标人群大大缩小,简化了筛查的组织工作,节省了大量的人力、物力和财力,从而使人群中大量未诊断的糖尿病患者能得到早期诊断和早期治疗。本研究在流行病学现况研究的基础上进行一系列2型糖尿病人群筛查模型的应用研究,探索适合上海市社区居民经济、高效的2型糖尿病人群筛查方法。结果报告如下: 第一部分2型糖尿病危险因素的流行病学研究 通过对上海市部分地区2型糖尿病患病情况的横断面调查,了解上海市社区居民2型糖尿病和糖调节异常患病率及其分布特征,探讨上海2型糖尿病危险因素与糖尿病发生的关系及危险因素在人群中的分布。本研究采用多阶段分层整群随机抽样方法,选取上海市扬浦、黄浦、普陀、浦东、松江和嘉定6个区县,每个区选取2个办事处/乡镇,每个办事处/乡镇选取1个居委会/行政村,共有14401人应参加本次调查,其中¨589人(男性4621人,女性6968人)按要求完成本次调查。 第二部分2型糖尿病人群筛查模型的构建 一、危险因素记分法 在流行病学调查资料的基础上,利用危险因素记分法建立2型糖尿病人群筛查模型,并评价其应用价值。研究对象采取随机抽样方法,随机分为训练组和测试组。训练组人群用于危险因素记分法的建立,采用10gistic回归分析筛选糖尿病的危险因素,根据危险因素的回归系数确定不同变量的记分值,以累计记分值的大小判断个体患病的危险性,并以测试组人群的资料验证该方法进行人群筛检的真实性和有效性。随着累计记分值的增加,人群中2型糖尿病的患病风险亦随之增高,趋势x2检验有非常显著的统计学意义(P<0.01)。当判别阈值定为28时,该方法对人群中2型糖尿病筛检的灵敏度和特异度分别为74.9%和65.3%。本法简便、易行、经济有效,有利于获得满意的受检率,可用于2型糖尿病个体和群体(社区)的患病危险度测定及健康教育。 二、BP人工神经网络模型 以流行病学人群调查资料为基础,利用BP人工神经网络建立2型糖尿病人群筛查模型,探讨和评价BP人工神经网络模型的筛查效果和特点。研究对象采用随机抽样方法,按研究目的随机分成训练组、验证组和测试组。网络输入为采用多因素Logistic回归分析筛选出的10个变量,输出变量为是否糖尿病(是=1,否=0)。输出层传递函数采用对数Sigmoid函数,其他层之间的传递函数采用双曲正切函数(SignumFunction)。网络的学习规则为误差反向传播(errorback-propagation),训练算法为Levenberg—Marquardt,网络学习函数采用动量梯度下降权值和阈值学习函数(1earngdm),网络性能函数采用均方误差函数(mse),网络结构为netl:10→11→1;net2:10→3→1;net3:10→4→l:net4:10→14→1。netl训I练组、验证组和测试组的ROC曲线面积分别为0.809、0.790和0.785,net2训练组、验证组和测试组的ROC曲线面积分别为0.809、0.782和O.784,net3训练组、验证组和测试组的ROC曲线面积分别为0.806、0.793和0.787,net4训练组、验证组和测试组的ROC曲线面积分别为0.792、0.779和0.770。除net4外,其他三个模型的ROC曲线下面积无太大差异,但是,net3三组中的ROC曲线面积的离散程度最小,因此挑选net3作为本次研究的最终BP神经网络模型。当以网络输出值为0.12作为判别的阈值时,该方法对人群2型糖尿病筛检的灵敏度和特异度分别为67.1%和为79.7%。BP人工神经网络模型对2型糖尿病患者具有较强的识别能力,可作为血糖检查的“前筛”工具。 三、最优模型的确定 比较已建立的两个2型糖尿病人群筛查模型的筛查效果,确定最佳的2型糖尿病人群筛查模型。综合考虑两种方法的灵敏度、特异度、接受操作曲线(receiveroperatingcharacteristic,ROC)及ROC曲线下面积(areaunderthecurve,AUC),确定最佳模型。危险因素记分法的灵敏度为74.9%,特异度为65.3%;BP人工神经网络模型的灵敏度为67.1%,特异度为79.7%。危险因素记分法的灵敏度要优于即人工神经网络模型,但是特异度要远远低于BP人工神经网络模型;危险因素记分法的ROC曲线下面积为0.734,即人工神经网络模型的ROC曲线下面积为0.787,BP人工神经网络模型ROC曲线下的面积更大。通过综合考虑两种方法的灵敏度、特异度和ROC曲线下面积,我们发现,即人工神经网络模型的筛查效果要优于危险因素记分法。采用BP人工神经网络模型对人群进行2型糖尿病筛查,只需对24.3%的高危险人群进行血糖检查,可筛出目标人群中67.1%的2型糖尿病病人。BP人工神经网络模型不仅能比较准确的识别出异常者,而且利用指标简单、客观、易测量,建立的模型可重复性好,因而具有更大的实用性和推广性,为糖尿病防治提供了一条全新、经济的思路。
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