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基于机器学习建立急性胰腺炎合并器官功能衰竭的临床预测模型
A machine learning-based clinical prediction model for acute pancreatitis combined with organ failure
作者:童波,赵超.史晨媛,张以罡
发布日期:2025-12-15


目的 探讨急性胰腺炎(AP)合并器官功能衰竭(OF)的危险因素,基于机器学习构建其临床预测模型,并分析其影响因素。方法 此研究为横断面研究。基于急性胰腺炎(AP)的临床数据,建立并验证预测模型。本研究共纳入320例AP患者,根据是否合并器官功能衰竭将患者分为OF组和NOF组。通过进行单因素分析和逐步Logistic回归分析,筛选AP合并OF的影响因素,并确定纳入预测模型的变量。按照6:4的比例将患者数据分为训练集和测试集。基于5种算法(逻辑回归(LR)、随机森林(RF)、极端梯度提升树(XGBoost)、k邻近算法(KNN)和朴素贝叶斯(NB))分别建立预测器官功能衰竭风险的模型,并通过曲线下面积(AUC)比较5种算法的性能,筛选最优模型。随后,采用沙普利可加性特征解释(SHAP)分析法,对最优模型的结果进行直观解释。结果 共纳入320例AP患者。其中有14.4%(46/320)的患者并发器官功能衰竭。通过综合对比,随机森林(RF)模型为预测AP合并OF的最佳临床模型(训练集AUC=0.857,测试集AUC=0.821)。进一步采用SHAP分析法显示,RF模型中排名前六位的重要区分特征为:总蛋白(TP)、球蛋白(GLB)、钙(Ca)、白蛋白(ALB)、乳酸脱氢酶(LDH)和α-羟丁酸脱氢酶(HBDH)。结论 随机森林(RF)模型在评估AP合并OF风险方面具有较高的可靠性。总蛋白(TP)、球蛋白(GLB)、钙(Ca)、白蛋白(ALB)、乳酸脱氢酶(LDH)和α-羟丁酸脱氢酶(HBDH)是AP合并OF的关键影响因素。

童波,赵超.史晨媛,张以罡. 基于机器学习建立急性胰腺炎合并器官功能衰竭的临床预测模型[J]. 中华急诊医学杂志, 2025,34(12): 1774-1781.
DOI号:10.3760/cma.j.cn114656-20250303-00151

伦理审批号:南京医科大学第一附属医院伦理委员会(2024-SR-867)

关键词: 急性胰腺炎 器官功能衰竭 机器学习 预测模型