4.6/Q1,浙江中医药大学MIMIC+机器学习建立接受连续肾脏替代治疗的急性肾损伤成功停药的风险预测模型

文摘   2024-12-02 20:08   海南  

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文章标题:Risk prediction models for successful discontinuation in acute kidney injury undergoing continuous renal replacement therapy

中文标题:接受连续肾脏替代治疗的急性肾损伤成功停药的风险预测模型

发表期刊iScience.

发表时间2024年6月

影响因子4.6/Q1

背景

急性肾损伤 (AKI) 是危重症患者中普遍存在的并发症,是全球关注的重大问题。大约 20-50% 的重症患者入住重症监护病房 (ICU) 患有 AKI,其中 10-15% 的患者需要肾脏替代疗法 (RRT),死亡率为 30-70%。连续性肾脏替代疗法 (CRRT) 是严重急性肾损伤 (AKI) 个体常用的治疗方式。本研究的目的是构建和评估接受这种干预的危重症 AKI 患者及时停止 CRRT 的预后模型。

思路

从 MIMIC-IV 数据库 (n = 758) 回顾性收集数据用于模型开发,从湖州市中心医院重症监护病房 (ICU) (n = 320) 收集数据用于模型验证。利用 LASSO 回归选择特征开发了 9 个机器学习模型。

研究人群

纳入标准:(1) 根据肾脏疾病改善全球结果 (KDIGO) 诊断标准诊断为 AKI 的成年患者 (≥18 岁);(2) 接受 CRRT 的患者;(3) 在 ICU 住院至少 24 小时。

排除标准:患有终末期肾病或尿量记录缺失的患者被排除在研究之外,这被认为是评估肾脏恢复的关键数据。此外,在反复住院的情况下,仅考虑初始 ICU 收治的数据。

数据来源

结果分析

1. 基线特征

整个人口的平均年龄为 (63.79 ± 16.03) 岁,SOFA 评分为 (11.67 ± 4.25)。在参与者中,407 名 (37.76%) 为女性,而 768 名 (71.24%) 表现出 KDIGO 3 期。1078 例患者中有 382 例 (35.44%) 成功停止 CRRT。训练队列 (35.62%) 和外部验证队列 (35.00%) 之间停止 CRRT 的成功率没有观察到统计学上的显着差异。随后,根据 CRRT 停药的成功或失败将研究参与者分为两组,即成功组 (n = 382) 和失败组 (n = 696)。

2. 功能选择

使用 R 语言 glmnet 包,我们进行了 LASSO 回归交叉验证分析,其中因变量是接受 CRRT 的 AKI 危重患者停用 CRRT 的成功或失败。此外,我们将研究人群的 68 个特征(包括表 1 和表 2 中的所有变量)视为自变量。根据图 2 中呈现的发现,λ = 0.043 的检查导致确定了七个不同的特征:CRRT 停药前的年龄、阴离子间隙和凝血酶原时间,CRRT 停药前是否存在少尿,CRRT 开始和停药前使用机械通气,以及 CRRT 停药前去甲肾上腺素治疗的给药。


3. 模型构建和验证

然后将这七个过滤后的特征整合到各种模型中,即最小绝对收缩和选择算子逻辑回归 (Lasso-LR)、决策树 (DT)、岭回归 (RR)、K 最近邻 (KNN)、光梯度提升机 (LightGBM)、随机森林 (RF)、极端梯度提升 (XGBoost)、支持向量机 (SVM) 和神经网络 (NN)。使用 5 倍交叉验证进行参数调整,并执行模型训练的多次迭代以确定最佳模型。

4. 校准曲线

所有这些曲线都表明校准效果令人满意。值得注意的是,与其余 8 个模型相比,LightGBM 模型 (Brier 评分:0.178) 的校准效果略好。DCA 的应用表明,除性能较差的 RR 和 NN 模型外,所有 9 个模型均具有临床效用。

5. 模型的应用

此外,为了提高构建模型的便利性和有效性,创建了一个基于 Web 的工具,以方便临床医生使用它并帮助临床决策(可访问:https://perfecticudoctor.shinyapps.io/CRRTDiscontinuation/)。


文章小结

使用 LASSO 回归交叉验证开发的 XGBoost 模型在确定接受 CRRT 的 AKI 危重患者停药成功或失败方面具有重要的预测能力。该模型具有临床实施的潜力,可帮助医疗保健提供者增强对患者预后的理解,并有可能为急性急性结肠炎危重患者提供量身定制的治疗和护理。今天为大家分享的文章纯公共数据挖掘+统计分析,就发到了一区!如果你也想在临床方向发高分文章,不妨试试这个省钱省事又省力的思路吧!

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