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基于机器学习的重症类风湿关节炎患者30天死亡率预测
作者: 刘剑雯
单位: 福州大学附属省立医院

摘要

入住重症监护病房(ICU)的类风湿关节炎患者面临较高的死亡风险。然而,传统的ICU评分系统并未专门针对RA独特的病理生理特征进行设计。本研究旨在开发一种机器学习框架,以准确预测这类患者的30天死亡率。

研究分析了MIMIC-IV数据库中400例RA患者的数据。通过LASSO回归筛选出九个关键预测因子:年龄、血尿素氮(BUN)、凝血酶原时间(PT)、呼吸频率、血氧饱和度(SpO₂)、血糖、尿量以及冠心病。研究采用SMOTE技术处理类别不平衡问题,构建了六种机器学习模型。模型性能通过AUC、敏感性和SHAP分析进行评估,以确保结果的可解释性。

LR-SMOTE模型展现出最佳的区分能力(AUC = 0.69),而Stacking集成模型达到了最高的敏感性(0.8)。在eICU数据集上进行外部验证时,LR-SMOTE模型的AUC为0.742。SHAP分析显示,尿量、冠心病和年龄是最具影响力的预测因子。

该机器学习驱动的预测框架为危重RA患者提供了比传统指标更具针对性、更准确的预后工具。通过利用易于获取的临床参数,该框架能够支持ICU中积极主动、个体化的临床决策。

关键词: 类风湿关节炎;重症监护病房;机器学习;死亡率;风险分层;预后
来源:中华医学会第二十八次风湿病学学术会议