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基于时序生命体征数据的ICU患者死亡风险预测模型的构建及评价

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基于时序生命体征数据的ICU患者死亡风险预测模型的构建及评价

作者：许来雨中南大学

学位级别：硕士

目的基于时序生命体征数据,构建具备临床普适性和推广性的ICU患者死亡风险预测模型,评价其对ICU患者死亡结局的预测效能。方法(1)采用病例对照研究方法,在湖南省某三级甲等综合医院电子病历HIS系统中收集2019年1月至2021年12月入住重症... 详细信息

目的基于时序生命体征数据,构建具备临床普适性和推广性的ICU患者死亡风险预测模型,评价其对ICU患者死亡结局的预测效能。方法(1)采用病例对照研究方法,在湖南省某三级甲等综合医院电子病历HIS系统中收集2019年1月至2021年12月入住重症监护室的符合纳入及排除标准患者的病历信息。根据患者是否发生ICU内死亡分为死亡组和存活组。使用Excel 2020建立ICU患者时序生命体征数据库并整理患者的一般资料、结局信息及生命体征数据。(2)在ICU患者时序生命体征数据库整理完毕的基础上,使用Light GBM算法进行ICU患者死亡风险预测特征的筛选。(3)使用合成少数类过采样方法解决ICU患者结局类别不平衡问题,以100为单位递增生成n个死亡患者样本集,随后在所有存活患者样本中随机抽取形成n个存活患者样本集,将死亡样本集与存活样本集合并,生成n个ICU患者死亡风险预测平衡数据集,使每个平衡数据集中存活患者数量与死亡患者数量达到均衡。将平衡数据集按照70%和30%的比例随机分为建模组和验证组。分别采用logistic回归、决策树、随机森林、支持向量机、XGBoost、K-最近邻等机器方法构建ICU患者死亡风险预测模型并验证。(4)使用准确度、召回度、精准度、F1-score、受试者操作特征曲线下面积等指标评价模型预测效能,两次采用TOPSIS法综合比较相同算法下模型的优劣、不同算法下模型的优劣,选择ICU患者死亡风险预测最优模型。结果(1)纳入本研究的样本为3254例ICU患者,死亡组(ICU结局为死亡的患者)191例(5.87%),存活组(ICU结局为存活的患者)3063例(94.13%)。其中男性占55.04%,女性占44.96%。除一般资料指标及结局指标外,每位ICU患者共有126项时序生命体征指标。(2)经Light GBM算法筛选得到28个ICU患者死亡风险特征,并得出特征重要性排序结果,包括体温5,体温4,体温0＿4,体温1＿3,体温3＿5,体温2＿5,心率5,心率4,心率3,心率2,心率1,心率0,心率3＿4,收缩压5,收缩压2,收缩压2＿3,收缩压2＿5,收缩压3＿5,舒张压5,舒张压4,舒张压2,舒张压0,舒张压0＿5,血氧饱和度5,血氧饱和度2,血氧饱和度1,血氧饱和度0＿5,血氧饱和度1＿5。(3)采用合成少数类过采样方法共生成29个平衡数据集,其中死亡患者样本数量分别为200～3000,存活患者样本数量与死亡患者样本保持一致,分别命名为平衡数据集2～30。在29个平衡数据集的基础上,采用logistic回归、决策树、随机森林、支持向量机、K-最近邻、XGBoost等算法均构建并验证了29个ICU患者死亡风险预测模型,共计174个预测模型。(4)以174个ICU患者死亡风险预测模型为基础,首先采用TOPSIS法选出各个算法下综合预测效果最好的6个预测模型。然后,以6个最佳预测模型为基础,再次采用TOPSIS法综合比较模型效果发现,平衡数据集为30、建模算法为随机森林时,ICU患者死亡风险预测模型效果最优,准确度为0.8987,召回度为0.9055,精准度为0.9856,F1-score为0.9438,AUC值为0.8487;平衡集为30、算法为logistic回归时预测效果排第2位;平衡集为14、算法为支持向量机时预测效果排第3位;数据集为15、算法为XGBoost时预测效果排第4位;平衡集为2、算法为K-最近邻时预测效果排第5位;平衡集为3、算法为决策树时,预测效果排第6位。结论本研究基于logistic回归、决策树、随机森林、支持向量机、K-最近邻、XGBoost等6种算法构建的174个ICU患者死亡风险预测模型均具有良好的预测价值,其中,基于随机森林算法构建的ICU患者死亡风险预测模型效果最好,有助于医护人员早期识别ICU高死亡风险患者并干预。图11幅,表11个,参考文献160篇

关键词：生命体征时序数据重症医学科死亡预测模型

基于文献计量学的我国骨质疏松骨折护理研究现状及热点分析

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中国实用护理杂志 2023年第4期39卷 316-320,F0003页

作者：许来雨彭伶丽中南大学湘雅医院临床护理学教研室长沙410013

目的了解我国骨质疏松骨折护理研究现状,探讨研究热点和发展趋势,为专科护理进一步发展提供参考。方法利用CiteSpace软件在线分析功能对CNKI、万方数据2001年1月1日至2021年12月31日的骨质疏松骨折护理相关文献进行计量学和可视化分析... 详细信息

目的了解我国骨质疏松骨折护理研究现状,探讨研究热点和发展趋势,为专科护理进一步发展提供参考。方法利用CiteSpace软件在线分析功能对CNKI、万方数据2001年1月1日至2021年12月31日的骨质疏松骨折护理相关文献进行计量学和可视化分析。结果共纳入2915篇文献,发文量总体呈增长趋势,机构间合作度欠佳,关键词聚类为心理、椎体压缩性骨折、股骨骨折、髋部骨折等,高强度突现词为关节功能、外科学等。结论骨质疏松骨折护理研究不断增多、范围不断扩展,但机构间合作较少;骨质疏松骨折护理研究热点集中在临床护理路径、并发症管理、患者及照顾者心理;未来研究趋势主要包括骨质疏松骨折预防、骨折联络服务、加速康复护理、多学科协作等。

关键词：骨质疏松骨折护理文献计量学研究热点发展趋势

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《苏格兰髋部骨折病人护理标准》要点解读

实用老年医学 2022年第7期36卷 748-751页

作者：许来雨彭伶丽中南大学湘雅医院临床护理教研室湖南省长沙市410008

髋部骨折是骨质疏松症最严重的后果,是造成社会负担加重的重要卫生问题。2019年,苏格兰髋部骨折指导委员会制订了《苏格兰髋部骨折病人护理标准》,该标准针对髋部骨折病人护理提出建议,详细介绍了髋部骨折病人重点护理事项。本文对其进... 详细信息

髋部骨折是骨质疏松症最严重的后果,是造成社会负担加重的重要卫生问题。2019年,苏格兰髋部骨折指导委员会制订了《苏格兰髋部骨折病人护理标准》,该标准针对髋部骨折病人护理提出建议,详细介绍了髋部骨折病人重点护理事项。本文对其进行解读,旨在为骨科护理人员照护髋部骨折病人提供参考。

关键词：髋部骨折护理标准解读

皮瓣移植术后血管危象识别与防控管理信息系统的开发及应用研究

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中华护理杂志 2022年第11期57卷 1291-1296页

作者：许来雨彭伶丽黄伟红唐举玉吴攀峰黄女桐宋莉莉中南大学湘雅护理学院长沙市410008 中南大学湘雅医院临床护理教研室中南大学湘雅医院显微外科移动医疗教育部-中国移动联合实验室

目的开发皮瓣移植术后血管危象识别与防控管理信息系统,探讨其在皮瓣移植患者血管危象预防和护理管理中的应用效果。方法成立研究开发小组,构建皮瓣移植术后血管危象识别与防控管理信息系统,包括患者添加及基本信息录入、皮瓣标注、皮... 详细信息

目的开发皮瓣移植术后血管危象识别与防控管理信息系统,探讨其在皮瓣移植患者血管危象预防和护理管理中的应用效果。方法成立研究开发小组,构建皮瓣移植术后血管危象识别与防控管理信息系统,包括患者添加及基本信息录入、皮瓣标注、皮瓣观测、危象预警、病案归档5个模块。2019年12月正式在临床应用,比较系统应用前后皮瓣移植患者早期血管危象发现率及皮瓣成活率等指标,调查医护人员的满意度。结果应用皮瓣移植术后血管危象识别与防控管理信息系统后,患者早期血管危象发现率由33.33%上升至92.31%,差异有统计学意义(P=0.007);血管危象发生率由8.18%上升至10.24%,皮瓣成活率由94.55%上升至99.21%,差异无统计学意义(P=0.587、P=0.083)。结论皮瓣移植术后血管危象识别与防控管理信息系统,能为护士提供准确、客观的决策依据,提高皮瓣早期血管危象发现率,有助于进一步确保患者安全。

关键词：皮瓣移植护理信息系统质量管理血管危象皮瓣成活围手术期护理

基于BP神经网络的开颅术后患者病情恶化风险预测模型构建及验证

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中国护理管理 2022年第12期22卷 1787-1792页

作者：许来雨彭伶丽徐慧兰唐云红周芳意曹浪平中南大学湘雅医院临床护理学教研室长沙市410008 中南大学湘雅医院神经外科长沙市410008 中南大学湘雅公共卫生学院国家老年疾病临床医学研究中心(湘雅医院)

目的:分析开颅术后患者发生病情恶化的预测变量,并构建开颅术后患者病情恶化风险预测模型。方法:选取湖南省3家三级甲等综合医院2018年1月至2020年3月的开颅手术患者1576例为研究对象,将样本按照7∶3的比例随机分为建模组(n=1106)和验证... 详细信息

目的:分析开颅术后患者发生病情恶化的预测变量,并构建开颅术后患者病情恶化风险预测模型。方法:选取湖南省3家三级甲等综合医院2018年1月至2020年3月的开颅手术患者1576例为研究对象,将样本按照7∶3的比例随机分为建模组(n=1106)和验证组(n=470),采用BP神经网络构建预测模型,并检验模型的预测效果。结果:BP神经网络变量重要性评分中,术后24 h内CT示颅内血肿、SpO2等指标对模型分类的贡献度较高。预测模型的灵敏度为77.1%,特异度为91.7%,正确率为86.8%,阳性预测值为82.3%,阴性预测值为88.9%。结论:基于BP神经网络构建的预测模型具有良好的预测效能,为临床医护人员预测开颅术后患者病情恶化风险提供了科学、客观的参考依据。

关键词：开颅术病情恶化风险预测神经外科 BP神经网络

基于医院电子病历数据构建风险预测模型的研究进展

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现代医院管理 2023年第5期21卷 5-8页

作者：许来雨彭伶丽周芳意中南大学湘雅医院临床护理学教研室长沙市410008

医疗管理中必须具有风险意识和潜在的预警意识。随着医院信息化的发展,电子病历数据被逐渐应用于构建风险预测模型。笔者对使用电子病历数据构建风险预测模型的方法、优势、建模过程存在的问题及研究现状等进行梳理分析,并提出相关建议... 详细信息

医疗管理中必须具有风险意识和潜在的预警意识。随着医院信息化的发展,电子病历数据被逐渐应用于构建风险预测模型。笔者对使用电子病历数据构建风险预测模型的方法、优势、建模过程存在的问题及研究现状等进行梳理分析,并提出相关建议,以期为构建高性能风险预测模型提供帮助。

关键词：电子病历风险预测数据挖掘机器学习综述

太子参萜类合成关键酶HMGR基因的克隆及异源表达分析

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中药材 2024年 1612-1618页

作者：林思妮许雨琼陈观水福建农林大学生命科学学院

目的:克隆太子参类异戊二烯生物合成甲羟戊酸途径的第1个关键限速酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)基因的全长cDNA,并进行生物信息学分析和异源表达分析。方法:基于其他植物HMGR基因的保守序列设计简并引物,以太子参块根总RNA为... 详细信息

目的:克隆太子参类异戊二烯生物合成甲羟戊酸途径的第1个关键限速酶3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGR)基因的全长cDNA,并进行生物信息学分析和异源表达分析。方法:基于其他植物HMGR基因的保守序列设计简并引物,以太子参块根总RNA为模板,利用RT-PCR结合RACE技术获得太子参HMGR基因的全长cDNA,并经生物信息学分析和农杆菌介导转化法进行功能验证。结果:太子参HMGR基因cDNA序列全长2 137bp,编码区长1 674 bp,命名为Ph HMGR,序列已提交至NCBI,登录号为MZ647966,该基因编码557个氨基酸,理论分子量约为5.93×10～4 Da,等电点为7.49,不稳定指数为43.45,总平均亲水性为0.128,为不稳定疏水蛋白。根据氨基酸同源性分析,推测PhHMGR氨基酸同其他植物如人参、刺五加、大豆等氨基酸序列相似,包含HMGR蛋白家族的4个保守结合基序,即2个HMG-CoA结合基序、2个NADP(H)结合基序和2个跨膜结构域。Ph HMGR基因在模式植物烟草中的异源表达发现,Ph HMGR基因在烟草转基因植株的表达可以显著提高转基因植株的总三萜含量。结论:从太子参中成功克隆了太子参HMGR基因的全长cDNA,该基因的异源表达可显著提高转基因植株的总三萜含量,研究结果为进一步解析太子参萜类化合物代谢途径的分子机制奠定了基础。

关键词：太子参萜类化合物 HMGR 克隆异源表达

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微生物协同Al-π静电力去除水中环丙沙星

环境科学学报 2024年

作者：蔡武高靖雨吕来邢学辞胡春广州大学大湾区环境研究院珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室

抗生素滥用引起的抗生素和抗性基因(ARGs)残留在水处理中仍旧是个难题，并引起了人们对于健康风险的关注.本文以Al2O3为填料构建上流式生物滤池去除废水中的环丙沙星(CIP)，平均去除率达到62.4%，并使ARGs在微生物体内的积累减少了约10.... 详细信息

抗生素滥用引起的抗生素和抗性基因(ARGs)残留在水处理中仍旧是个难题，并引起了人们对于健康风险的关注.本文以Al2O3为填料构建上流式生物滤池去除废水中的环丙沙星(CIP)，平均去除率达到62.4%，并使ARGs在微生物体内的积累减少了约10.0%.水中溶解性有机物(DOM)与CIP的络合可以增强Al2O3表面形成的Al-π静电力.在Al-π静电力的作用下，吸附在Al2O3表面的CIP中的电子离域并被微生物捕获，从而使CIP裂解生成非抗菌性小分子有机物，减弱了CIP对微生物的胁迫效应并重构了Al2O3表面的群落结构.微生物与Al-π静电力间的协同作用是应对抗生素和ARGs残留引起的风险的一条有效途径.

关键词：环丙沙星 Al O 抗性基因 Al-π静电力非生物转化

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圆球上浮运动特性数值仿真及试验研究

舰船科学技术 2024年第3期46卷 28-33页

作者：梁来雨陈林宋磊武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430064 中国船舶集团有限公司第七〇五研究所昆明分部云南昆明650106 华中科技大学船舶与海洋工程学院湖北武汉430074

以圆球状浮体为对象,研究尺度、密度比(圆球密度与流体密度比值)对其上浮运动性能的影响。建立静水中圆球上浮运动数值模拟方法,通过与模型试验测试结果对比,验证数值方法的可靠性。通过验证的计算方法对不同尺度和密度比的圆球上浮运... 详细信息

以圆球状浮体为对象,研究尺度、密度比(圆球密度与流体密度比值)对其上浮运动性能的影响。建立静水中圆球上浮运动数值模拟方法,通过与模型试验测试结果对比,验证数值方法的可靠性。通过验证的计算方法对不同尺度和密度比的圆球上浮运动过程进行分析,结果表明:圆球在稳定上浮阶段的阻力系数大致为常数1,不随圆球尺度和密度比变化产生较大变化;若2个圆球满足相似条件且尺度之比为λ,则它们的稳定速度之比和上浮总时间之比大致为λ0.5。本研究通过对圆球上浮运动的计算和分析,寻求不同尺度圆球上浮运动之间的相关性,可为其他结构物上浮运动性能的尺度相关性研究分析提供参考依据。

关键词：自由上浮模型试验尺度效应