【摘 要】
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目的:基于三种机器学习算法——支持向量机(support vector machine,SVM)、分类回归树(classification and regression tree,CART)和随机森林(random forest,RF),构建重症监护室(intensive care unit,ICU)患者的ICU入住时长(length of ICU stay,LOS-ICU)分类预测模型,并与传统的定制版简化急性生理功能评分Ⅱ(simplified acute physiology scoreⅡ,SAPS
【机 构】
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北京大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系,北京100191;浙江省北大信息技术高等研究院,杭州311200;北京大学公共卫生学院流行病与卫生统计学系,北京100191;北京大学公共卫生学院流行病与卫生
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目的:基于三种机器学习算法——支持向量机(support vector machine,SVM)、分类回归树(classification and regression tree,CART)和随机森林(random forest,RF),构建重症监护室(intensive care unit,ICU)患者的ICU入住时长(length of ICU stay,LOS-ICU)分类预测模型,并与传统的定制版简化急性生理功能评分Ⅱ(simplified acute physiology scoreⅡ,SAPS-Ⅱ)模型进行比较.方法:使用美国大型重症医疗数据库(medical information mart for in-tensive careⅢ,MIMIC-Ⅲ),以ICU患者是否发生超长LOS-ICU(prolonged LOS-ICU,pLOS-ICU)作为结局指标,构建定制版SAPS-Ⅱ、SVM、CART和RF模型,使用递归特征消除法进行特征选择,基于五折交叉验证找出最佳预测模型.模型的预测性能评价指标包括Brier评分、受试者工作特征(receiver operation characteristic,ROC)曲线下面积(area under the ROC curve,AUROC)和估计校准度指数(estimated calibration index,ECI),模型性能指标之间的比较使用双侧t检验.使用本研究中预测性能最好的模型识别出来的各预测变量重要性排序结果,给出重要性排序前五位的预测变量.结果:最终共纳入40200例ICU患者,发生pLOS-ICU的患者23.7％.其中,男性患者57.6％,患者平均年龄为(61.9±16.5)岁.五折交叉验证结果显示,相比于定制版SAPS-Ⅱ模型,三种机器学习模型的预测性能在各个指标上均有明显提升,且差异均具有统计学意义(P＜0.01).其中,RF模型在综合预测性能、区分度与校准度三个方面均表现最优,其Brier评分、AUROC和ECI分别为0.145、0.770和7.259.校准曲线结果显示,在高pLOS-ICU发生风险的ICU人群中,RF模型倾向于略微高估其风险;在低pLOS-ICU发生风险的ICU人群中,RF模型倾向于略微低估其风险.基于性能最优的RF模型识别的对pLOS-ICU预测最重要的五个变量依次为年龄、心率、收缩压、体温和动脉血氧分压与吸入氧分数之比.结论:基于机器学习方法构建ICU患者的pLOS-ICU预测模型相比于传统的定制版SAPS-Ⅱ模型,预测性能均有明显提升,其中,基于RF方法的pLOS-ICU预测模型性能最优,具有很大的临床应用潜力.
其他文献
目的:分析胃腺瘤性息肉的内镜和病理特点,探讨其癌变的危险因素.方法:回顾性总结北京大学第三医院2005年1月1日至2019年12月31日的胃腺瘤性息肉患者的内镜和病理特点,并分析癌变的危险因素.结果:共纳入胃腺瘤性息肉患者125例,女性占51.20％,平均年龄为(66.7±12.3)岁,≥65岁的患者占64.80％,＜45岁者仅占5.60％.腺瘤性息肉多分布在胃体和胃窦,分别占40.80％和32.80％,以单发(90.40％)、无蒂(76.81％)为主.65.94％的腺瘤性息肉直径≤1.0 cm.23.2
目的:探讨不同病因所致的大血管闭塞性脑卒中患者在亚急性期磁敏感血管征(susceptibility vessel sign,SVS)的表现.方法:选择北京大学第一医院神经内科病房2017年12月-2019年8月收治的经磁共振血管成像、CT血管造影或数字减影血管造影证实存在颅内大血管闭塞,且在发病第3～14天接受磁敏感加权成像(suscepti-bility-weighted imaging,SWI)检查的卒中患者进行回顾性分析,对比心源性栓塞(cardioembolism,CE)和大动脉粥样硬化性卒中(l
目的:研究术前血浆白细胞介素-1(interleukin-1,IL-1)、IL-6、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)、内皮素-1(endothelin-1,ET-1)水平与冠状动脉旁路移植(coronary artery bypass grafting,CABG)术后新发心房颤动(简称房颤,atrial fibrillation,AF)之间的相关性.方法:选取2017年1月1日至12月30日在北京大学人民医院心
目的:颈动脉内膜切除术(carotid endarterectomy,CEA)的麻醉管理要点是颈动脉阻断期间维持足够的颅脑灌注,放置转流管是外科常用方法之一,分析CEA手术不同转流标准对术后脑梗死的影响.方法:回顾收集2年内全身麻醉下接受CEA手术的443例患者,根据不同转流标准分为影像组(以术前影像学资料作为是否转流的依据)和残端压组(以术中残端压作为是否转流的依据).分析患者术前人口学资料、既往病史、颈部血管狭窄程度、围术期各时间点血压情况、血管阻断时间、是否放置转流管、术后住院时间、住院期间脑梗死和
目的:连续观察骨缺损愈合早期血管样组织和骨样组织的变化过程,初步了解局部施用甲磺酸去铁胺(deferoxamine mesylate,DFO)对血管化及骨再生的作用,验证DFO维持缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1 α,HIF-1α)活性的能力.方法:构建30只6～8周龄雄性SD大鼠颅骨缺损模型,随机分为DFO实验组和生理盐水对照组,于颅骨缺损后第4天分别局部注射200μmol/L DFO溶液300 μL或生理盐水300 μL,并于缺损后第5、7、10、14和28天,
目的:探讨应用Rotarex旋切导管行经皮机械性血栓切除在治疗急性下肢缺血中的有效性和安全性.方法:回顾性分析2017年12月至2019年12月应用Rotarex旋切导管行经皮机械性血栓切除治疗的23例急性下肢缺血患者的临床资料,男14例、女9例,年龄53.0～ 84.0岁,平均(69.1±9.1)岁,病史6h至14 d(中位时间7d).其中,动脉栓塞8例,急性血栓形成15例(血栓闭塞性脉管炎1例,支架内再狭窄2例);病变位于腹股沟以上者5例,腹股沟以下者16例,同时累及腹股沟上下者2例.所有患者均应用R
目的:探索硬膜外阻滞对结直肠癌患者预后的影响.方法:本研究为一项回顾性队列研究,纳入2011年8月至2012年12月在北京大学第一医院接受择期结直肠癌切除术的患者.根据患者接受的麻醉和术后镇痛方式将患者分为单纯全身麻醉(general anesthesia,GA)组和硬膜外阻滞复合全身麻醉(epidural-general anesthesia,EGA)组.主要观察终点为患者远期生存状态,次要观察终点为住院期间并发症发生率和术后住院时间.采用倾向性评分进行病例匹配.术后生存时间采用Kaplan-Meier
睾丸横纹肌肉瘤较为罕见,本文回顾性分析北京大学第三医院自1994年5月至2019年2月收治的4例睾丸横纹肌肉瘤的患者资料,主要治疗方案为睾丸根治性切除联合腹膜后淋巴结清扫,根据情况行术后辅助化疗.4例睾丸横纹肌肉瘤患者平均年龄17.5岁(14 ～21岁),平均住院时间22.0d(17～31 d),平均体重指数19.6 kg/m2(14.7～25.8 kg/m2),平均肿瘤最大径为10.0 cm(4.5～ 15.0 cm).中位血清绒毛膜促性腺激素(chorionic gonadotropin,HCG)0.
滤泡性细支气管炎(folliculor bronchiolitis,FB)是一种病理学诊断,主要累及细支气管,由局限于细支气管周围区域的淋巴滤泡增生所致[1].大多数FB与免疫功能障碍或慢性气道炎性疾病有关[2],由于其诊断主要依靠肺组织病理学检查,因此FB的相关报告较少.此外,FB的治疗和预后各不相同,仍存在一定争议.为了进一步加深对该疾病的认识,现将北京大学第三医院经病理证实的1例自发缓解的FB报告如下,并进行文献复习.
目的:通过分析2020年“新冠肺炎”疫情期间食管胃底静脉曲张破裂出血患者在我院行急诊内镜治疗的病例特点及经验,为食管静脉曲张出血内镜下止血治疗、日常工作以及特殊时期的防护和洗消提供参考资料.方法:回顾性分析2020年02月21日至03月25日在包头医学院第二附属医院消化科就诊的食管胃底静脉曲张破裂出血并实施内镜下止血诊疗的46例患者的病历资料,并且收集2019年02月21日至03月25日内镜下止血诊疗的21例住院患者的病历资料作为对照组.分析两组住院患者的临床特点、住院时间、流行病学特点史、内窥镜诊疗技术