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糖尿病肾病重症患者脓毒症的早期预测模型研究:基于 MIMIC-IV 数据库的机器学习分析
作者: 鞠建杰
单位: 福建医科大学

摘要

糖尿病肾病(DKD)患者因免疫失衡和慢性炎症,入住重症监护室(ICU)后极易发生脓毒症,但目前缺乏针对该人群的早期预测模型。本研究旨在基于 MIMIC-IV 数据库,利用机器学习方法建立脓毒症早期预警模型,为临床早期识别高危患者提供参考。

研究纳入 2008–2022 年 MIMIC-IV 数据库中首次入 ICU 的 DKD 成人患者,脓毒症定义依据 Sepsis-3 标准(感染 + SOFA ≥ 2)。排除 ICU 停留 <24 h 及 <18 岁者,共 2,946 例患者(脓毒症 52.24%)。变量取自入科 24 h 内,包括人口学、生命体征、实验室指标、疾病评分及用药记录。缺失值用 missForest 算法插补,数据按 7:3 分为训练与验证集。采用 LASSO 回归和 Boruta 算法筛选特征,并建立 8 种机器学习模型。性能以 AUC 为主要指标,结合准确率、灵敏度、特异度及 F1 值综合评估。

共筛选出 14 个关键变量,包括 APS III、SOFA、呼吸频率、体温、阴离子间隙、血尿素氮、红细胞分布宽度、血糖、抗生素、去甲肾上腺素、他汀、入院类型、慢阻肺和心衰。随机森林(RF)模型在验证集中表现最佳(AUC=0.860,准确率80.1%,F1=0.78)。模型校准良好,决策曲线分析显示最高临床净收益。

随机森林模型能有效整合多维临床数据,对 DKD 患者脓毒症风险实现高精度预测,为 ICU 早期干预提供有力工具。

关键词: 糖尿病肾病;脓毒症;机器学习;随机森林;早期预测
来源:中华医学会急诊医学分会第28次急诊医学学术年会