使用机器学习预测早产:基于中国深大型学龄前儿童调查数据的综合分析
Liwen Ding1, Xiaona Yin2, Guomin Wen2
1Department of Epidemiology and Health Statistics, School of Public Health, Sun Yat-Sen University, Guangzhou, 510080, China.
BMC pregnancy and childbirth
|December 5, 2024
概括
机器学习模型,特别是XGBoost,对预测早产 (PTB) 和识别多胎妊娠等关键风险因素充满希望. 这可以改善产前护理和公共卫生战略.
科学领域:
- 计算生物学和生物信息学
- 生殖健康和产科生殖健康和产科
- 数据科学和机器学习
背景情况:
- 早产 (PTB) 是新生儿死亡率和长期健康问题的主要原因.
- 准确的PTB预测对于降低儿童死亡率和发病率至关重要.
- 传统方法与复杂的,相互作用的风险因素作斗争.
研究的目的:
- 开发和评估六种用于PTB预测的机器学习 (ML) 模型.
- 通过大规模调查数据确定PTB的关键预测因素.
- 为了利用Shapley增量解释 (SHAP) 来解释模型的可解释性.
主要方法:
- 利用了来自84,050对母婴 (2021-2022) 的数据.
- 测试了六种ML模型:L1-LR,LightGBM,天真贝叶斯,RF,SVM和XGBoost.
- 评估了歧视,校准和临床实用性的模型,以SHAP为特征的重要性.
主要成果:
- XGBoost获得了最好的性能 (AUC 0.752验证,0.757测试).
- 确定了关键预测因素:多胎妊娠,堕胎的威胁,母亲的年龄.
- SHAP分析证实了多胎妊娠/堕胎威胁的积极影响和微量营养素补充的负面影响.
结论:
- 机器学习模型,特别是XGBoost,显示了准确PTB预测的巨大潜力.
- 确定关键的风险因素可以为个性化的产前护理策略提供信息.
- 研究结果支持使用ML来加强用于预防PTB的临床干预和公共卫生倡议.


