开发基于高级肺癌炎症指数的机器学习模型,用于预测中风和死亡率:一个比较和可解释的研究
Jiaxin Fan1, Xingzhi Guo2, Shuai Cao3
1Department of Neurology, The Second Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University, Xi'an, China; Department of Geriatric Neurology, Shaanxi Provincial People's Hospital, Xi'an, China; Shaanxi Provincial Clinical Research Center for Geriatric Medicine, Xi'an, China.
Computer methods and programs in biomedicine
|December 10, 2025
概括
高级肺癌炎症指数 (ALI) 与中风风险降低和中风患者死亡率降低有关. 机器学习模型显示,使用ALI预测中风和预后具有前途.
科学领域:
- 心血管研究研究心血管研究
- 生物统计学 生物统计学
- 计算生物学 计算生物学
背景情况:
- 先进的肺癌炎症指数 (ALI) 提供了对炎症和营养状况的全面评估.
- 现有的研究尚未广泛探索ALI在中风患者中的作用.
- 这项研究调查了ALI与中风风险和死亡率的关联,并开发了预测机器学习 (ML) 模型.
研究的目的:
- 检查高级肺癌炎症指数 (ALI) 和中风风险之间的关系.
- 评估ALI与中风患者全因死亡率之间的关联.
- 开发和解释用于预测中风和患者预后的ML模型.
主要方法:
- 使用了来自国家健康和营养检查调查 (NHANES) (1999-2018) 的数据.
- 采用后勤回归,考克斯回归和受限立方线来分析ALI与中风和死亡率的关联.
- 开发和评估了六个ML模型 (LR,XGBoost,RF,KNN,SVM,DT) 用于预测,使用AUCROC和精度指标,增强了SHAP和Gini的重要性.
主要成果:
- 较高的ALI与中风风险降低相关.
- 随着ALI增加,死亡率下降到一个转折点 (ALI = 40.91).
- 随机森林 (RF) 模型在中风识别 (AUCROC: 0.9657) 和死亡率预测 (AUCROC: 0.7771) 中表现强. 心血管疾病和年龄分别是中风和死亡率的关键预测因素.
结论:
- ALI表现出与中风风险的逆剂量反应关系,以及在中风患者中与全因死亡率的"L形"关联.
- 结合ALI的双解释性射频模型显示了对中风识别和预后预测的潜力.
- 这项研究强调ALI是心血管健康和中风结果的相关生物标志物.
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