基于机器学习算法探讨慢性疲劳综合征中疲劳分值与左室舒张功能的相关性.pdf

.1186Guizhou Medical Journal,2023,Vol.47,No.8基于机器学习算法探讨慢性疲劳综合征中疲劳分值与左室舒张功能的相关性朱鸿袁羽佳王俊祎刘洋方彦鹏（贵州中医药大学第二附属医院超声医学科，贵州贵阳550 0 0 3）摘，要，目的基于机器学习xgboost算法探讨慢性疲劳综合征（chronic fatiguesyndrome，C FS）中疲劳分值与左室舒张功能的相关性，为今后应用疲劳量表和心脏超声辅助诊断CFS提供有效的依据。方法提取我院部分职工健康体检数据，并通过双盲法进行CFS疲劳量表问卷采集、收集心脏超声数据，根据机器学习算法xgboost中的决策树分析疲劳分值与左室舒张功能的相关性，评估疲劳量表及心脏超声指标在CFS中的诊断价值。结果根据xgboost模型可以看出，疲劳分值高的人群，大多出现左室舒张功能降低，而同等条件下，随着年龄增大，左室舒张功能降低情况更可能出现。根据受试者工作特征曲线ROC(receiveroperatingcharacteristic curve）为0.7 59，说明本模型应用价值较高。结论通过本研究建立基于疲劳量表及年龄等客观指标的左室舒张功能是否降低的诊断模型，有利于在临床诊疗中快速区分CFS人群并进行后续医疗干预。关键词机器学习算法；中图分类号：R445文献标识码：B1资料与方法1.1一般资料根据我院2 0 2 0 年0 1月至2 0 2 2 年0 3 月部分职工的体检数据，随机提取6 53例，签署知情同意书后，进行疲劳量表问卷填写及心脏超声检查，用于构建模型，变量来源包括职工的性别、年龄、生化指标、心脏超声、疲劳分值等。排除已患有各种基础疾病者。1.2研究方法本研究的重要数据包括疲劳量表分值及心脏超声结果。慢性疲劳的症状是难以定义的，尤其在主观感觉上。许多专家于19 9 2 年共同研制了疲劳量表-14 1（Fa-tigueScale-14,FS-14),以计算疲劳分值的方式来筛选疲劳病例,测定疲劳症状的严重性，并可评估临床疗效。FS-14由14个问题组成，每个问题都与疲劳相关，从不同角度反映疲劳的轻重，其包含躯体疲劳及脑力疲劳两个方面，受试者根据实际情况回答“是”或“否”。躯体疲劳分值最高为8，脑力疲劳分值最高为6，两者之和为疲劳总分值，最高分值为14，分值越高，反映疲劳越严重。而心脏超声检查主要包括各房室腔大小、主动脉及肺动脉内径，左心室的收缩功能及舒张功能、心脏血流动力学等等有关数据。尤其是左室舒张早期血流峰值(E),左室舒张晚期血流峰值（A)及E/A比值等与左室舒张功能相关的数据。通过对6 53例医务人员的体检数据、心脏超声、疲劳量表相关问卷的采集和数据录入，使用机器学习XGBoost算法，建立人工智能诊断模型，得出受试者工作特征曲线（ROC)，计算出AUC(Area Under Curve)值以获取其有效性。1.3统计学方法，机器学习（machine learning,ML）是应用计算机模拟或实现人类的学习行为，在疾病的诊断、预后中具有较高的准确性，XtremeGradientBoosting(XGBoost)C门）是一种专为诊断而设计的机器学习算法，它可将单独预诊断效果很弱的分类器组合成为稳健的估计器，建立诊断模型，通过计算增益（Gain）对变量池中的变量进行选择，由xg-boost自动计算并自动选择。2结果2.1、X G BO O ST 决策树将收集到的数据按照7:3划分为训练集和测试集，先利用训练集得出决策树。从决策树中可以看出，影响被解释变量左室舒张功能是否降低最重要的解释变量（节点分类依据）为疲劳指数score，其作为根节点，信息增益gain有2 12.7 1，信息增益度之和约为2 51.9 8。除此之外年龄也为比较重要的影响因素，开始出现在第三级的非终端节点中，共出现了4次，信息增益度gain约为12.96；而性别(男2,女1,1.5为男性，0.05),入院2、4、8 周后生存组水平显著比死亡组高(P0.05），入院2、4、8 周后，生存组水分显著比死亡组高（P0.05）。结论AFP、C h E能够有效临床预测LF患者临床结局，干预后效果较好，可以有效改善病情。关键词甲胎蛋白；胆碱酯酶；肝衰竭；实验室指标中图分类号：R446文献标识码：B文章编号：10 0 0-7 44X(2023)08-1187-02LF是指受到多种因素影响，出现肝细胞大量坏死，导致1.2方法根据患者住院条形码统计患者入院未进行治疗肝脏功能发生严重障碍或者出现失代偿，进而出现以凝血功时的临床信息，包括患者性别、年龄、LF分期、有无肝脏基础能障碍、黄疽、肝性脑病，腹水为主要表现的一组临床症候疾病、有无上消化道出血、有无肝性脑病及肝性脑病分期、感群，严重会出现消化道症状、如厌食、恶心呕吐、腹胀等。染等并发症。分别对患者入院时、入院后2、4、8 周，两组患研究发现AFP、C h E不仅能反应肝脏合成及再生功能外，短者均在上午7:0 0 7:30 空腹状态下抽取患者肘部静脉血3期干预不受影响，可能成为预测患者临床结局的指标，但此5m L，3 0 0 0 r/m in，离心10 min，分离上层血清为检测标类研究少。因此选取我院消化科LF患者生化指标，研究影本，采用贝克曼全自动分析仪检测CHE，全自动免疫分析仪响患者临床结局危险因素，分析评估。报告如下。检测AFP。C H E检测试剂厂家为：浙江夸克生物科技有限公司AFP检测试剂厂家为苏州长光华医生物医学工程有1资料与方法限公司，严格实施无菌操作，以保障检测质量，由于入院2 周1.1，一般资料选取2 0 19 年5月至2 0 2 2 年5月我院消化后，获得水平能够反映出肝脏用药后的合成功能。观察指科收治LF患者10 0 例，其中男女比例56：44，年龄196 4标：（1)观察入院后各时间点两组血清ChE对肝衰竭临床结岁，平均（43.35土10.2 2）岁，平均住院时间（50.2 3士5.6 1)d，局进行比较。（2)观察入院后各时间点两组血清AFP对肝根据患者出院状态分成生存组、死亡组，本次研究所有患者衰竭临床结局比较。及家属均同意并支持，所有病例签署了知情同意书且差异无1.3统计学方法采用SPSS18.0统计软件，计量资料用统计学意义（P0.05），具有可比性。纳人标准：（1)诊断均（元士s）表示，采用t检验，计数资料用百分比表示，采用x符合肝衰竭诊治指南标准 4；（2)患者年龄16-6 5岁；（3)对检验，P0.05），干预后2、4、8 周存活组ChE水平显著比死亡组高，差异有统计学意义（P0.05，干预后2、4、8 周，存活组AFP水平