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基于监督机器学习算法构建脓毒性休克患者死亡风险的预测模型

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中华危重病急救医学 2024年第4期36卷 345-352页

作者：谢政金晶刘东松陆圣译俞慧韩冬孙炜黄铭江南大学附属医院急诊科江苏无锡214000 江南大学附属医院神经内科江苏无锡214000

目的基于不同监督机器学习算法,构建并验证适用于脓毒性休克患者28 d死亡风险的最佳预测模型。方法从美国重症监护医学信息数据库Ⅳv2.0(MIMIC-Ⅳv2.0)中筛选出符合脓毒症3.0的脓毒性休克患者,随机抽取病例,其中70%作为训练集,30%作为... 详细信息

目的基于不同监督机器学习算法,构建并验证适用于脓毒性休克患者28 d死亡风险的最佳预测模型。方法从美国重症监护医学信息数据库Ⅳv2.0(MIMIC-Ⅳv2.0)中筛选出符合脓毒症3.0的脓毒性休克患者,随机抽取病例,其中70%作为训练集,30%作为验证集。从人口学特征及基础生命体征、入重症监护病房(ICU)24 h内血清学指标及可能影响指标的合并症、功能评分及高级生命支持3个层面提取相关预测变量。比较基于决策树分类回归树(CART)、随机森林(RF)、支持向量机(SVM)、线性回归(LR)及超级学习器〔SL,综合了CART、RF和极端梯度提升(XGBoost)〕5种主流机器学习算法构建的模型对脓毒性休克患者28 d死亡的预测效能,筛选最佳算法模型。利用LASSO回归、RF和XGBoost算法,通过取交集确定最佳预测变量,构建预测模型。采用受试者工作特征曲线(ROC曲线)验证模型的预测效能;采用校准曲线评估模型的准确性;采用决策曲线分析(DCA)验证模型的实用性。结果最终共纳入3295例脓毒性休克患者,28 d存活2164例,死亡1131例,病死率为34.32%;其中,训练集2307例(28 d死亡792例,病死率为34.33%),验证集988例(28 d死亡339例,病死率为34.31%)。基于训练集数据分别建立5种机器学习模型;在纳入3个层面的变量后,RF、SVM、LR 3种机器学习模型在验证集预测脓毒性休克患者28 d死亡的ROC曲线下面积(AUC)依次为0.823〔95%可信区间(95%CI)为0.795~0.849〕、0.823(95%CI为0.796~0.849)、0.810(95%CI为0.782~0.838),高于CART算法模型(AUC=0.750,95%CI为0.717~0.782)和SL算法模型(AUC=0.756,95%CI为0.724~0.789),故将以上3种算法模型确定为最佳算法模型。综合3个层面变量后,通过LASSO回归、RF和XGBoost算法筛选并取交集,得出16个最佳预测变量,依次为入ICU 24 h内pH最大值、白蛋白(Alb)最大值、体温最大值、血乳酸(Lac)最小值、Lac最大值、血肌酐(SCr)最大值、Ca^(2+)最大值、血红蛋白(Hb)最小值、白细胞计数(WBC)最小值、年龄、简化急性生理学评分Ⅲ(SAPSⅢ)、WBC最大值、急性生理学评分Ⅲ(APSⅢ)、Na^(+)最小值、体质量指数(BMI)及活化部分凝血活酶时间(APTT)最小值。ROC曲线分析显示,以上述16个最佳预测变量构建的Logistic回归模型为最佳预测模型,在验证集中的AUC为0.806(95%CI为0.778~0.835);校准曲线及DCA曲线显示,该模型的精准度较高,且净收益最高可达0.3,其预测效能明显优于传统以单一功能评分〔APSⅢ评分、SAPSⅢ评分、序贯器官衰竭评分(SOFA)〕建立的模型〔AUC(95%CI)分别为0.746(0.715~0.778)、0.765(0.734~0.796)、0.625(0.589~0.661)〕。结论以pH值、Alb、体温、Lac、SCr、Ca^(2+)、Hb、WBC、SAPSⅢ评分、APSⅢ评分、Na^(+)、BMI、APTT等16个最佳变量构建的Logistic回归模型为脓毒性休克患者28 d死亡风险的最佳预测模型,其效能稳定,区分度及精准度均较高。

关键词：监督机器学习脓毒性休克预测模型

基于体外消化和发酵模型研究牛膝多糖对肺癌患者肠道菌群的影响

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食品与发酵工业 2024年

作者：马文沈方琳刘畅朱红康王铖申健赵永钱和江南大学食品学院无锡学院江南大学附属医院

牛膝多糖是牛膝的一种功能活性物质，具有免疫调节、抗肿瘤等功效。然而，牛膝多糖对肺癌患者肠道健康的影响尚未明确。该文通过体外模拟胃肠消化系统和肺癌患者粪便酵解模型，研究牛膝多糖的消化特性及其对肺癌患者肠道菌群的影响。结... 详细信息

牛膝多糖是牛膝的一种功能活性物质，具有免疫调节、抗肿瘤等功效。然而，牛膝多糖对肺癌患者肠道健康的影响尚未明确。该文通过体外模拟胃肠消化系统和肺癌患者粪便酵解模型，研究牛膝多糖的消化特性及其对肺癌患者肠道菌群的影响。结果表明：牛膝多糖经体外模拟口腔、胃和小肠液消化后，分子质量无显著变化，可以较为“完整”地进入结肠；经肺癌患者粪便菌群酵解后，可以调节发酵液中菌群的结构和组成，促进普雷沃氏菌属、考拉杆菌属和阿克曼氏菌属等有益菌的增殖，抑制瘤胃球菌属和萨特氏菌属的生长，同时，促进乙酸、丙酸和丁酸的产生。此外，功能预测表明，牛膝多糖能够改善微生物代谢功能，促进氨基酸生物合成、泛酸和辅酶A代谢，具有抑制肺癌发展的潜力。综上，牛膝多糖能够调节肺癌患者的肠道菌群，促进短链脂肪酸的产生，为预防和缓解肺癌提供了新的思路。

关键词：牛膝多糖消化酵解肠道菌群短链脂肪酸

结肠癌根治术后严重并发症危险因素分析及动态列线图预测模型构建

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解放军医学杂志 2024年第4期49卷 416-425页

作者：史益凡沈晓明杨增辉夏李许炳华鲍传庆江南大学附属医院胃肠外科江苏无锡214122

目的探讨结肠癌根治术后综合并发症指数(CCI)≥26.2分的独立危险因素,以此建立动态网页列线图预测模型并进行验证。方法回顾性收集2020年11月-2022年4月于江南大学附属医院接受根治性手术的结肠癌患者的临床资料,基于入院时间分为主要队... 详细信息

目的探讨结肠癌根治术后综合并发症指数(CCI)≥26.2分的独立危险因素,以此建立动态网页列线图预测模型并进行验证。方法回顾性收集2020年11月-2022年4月于江南大学附属医院接受根治性手术的结肠癌患者的临床资料,基于入院时间分为主要队列(2020年11月-2021年10月,n=438)与验证队列(2021年11月-2022年4月,n=196)。根据CCI计算器(http://***)得出所有患者的CCI评分,采用单因素和多因素logistic回归分析结肠癌患者术后CCI≥26.2的危险因素,并构建列线图模型。采用受试者工作特征(ROC)曲线、C指数及校准曲线评估列线图模型的区分度和一致性,决策曲线分析评估模型的临床获益,并对模型进行内部验证。结果主要队列438例患者中,63例(14.4%)术后CCI≥26.2分。多因素logistic回归分析显示,年龄≥60岁(OR=2.662,95%CI 1.341~5.285,P=0.005)、低第3腰椎旁骨骼肌指数(L3MI)(OR=4.572,95%CI 2.435~8.583,P<0.001)、NRS2002评分≥3分(OR=4.281,95%CI 2.304~7.952,P<0.001)和术前伴有肠梗阻(OR=3.785,95%CI 1.971~7.268,P<0.001)是结肠癌患者术后CCI≥26.2分的独立危险因素。据此建立静态及网页版动态列线图预测模型(https://***/DynNomCCI/)。列线图模型的C指数和曲线下面积(AUC)分别为0.742和0.787;校准曲线显示模型的预测概率与实际概率具有较好的一致性;内部验证显示模型具有良好的区分度(C指数=0.722,AUC=0.795)和预测一致性;决策曲线分析显示该预测模型具有临床获益和应用价值。结论基于4个独立危险因素构建的动态列线图模型能够便捷、可靠地预测结肠癌术后CCI≥26.2分的概率,有助于优化术前评估体系,制定精准的个体化诊疗方案,促进患者快速康复。

关键词：结肠癌综合并发症指数骨骼肌指数列线图模型

腹腔镜下背腹侧结合路径解剖性肝S7段切除术治疗肝细胞癌的临床分析

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中华肝胆外科杂志 2024年第2期30卷 99-102页

作者：陈武强何友钊胡浩金成陈恩洪江南大学附属医院肝胆外科无锡214000

目的探讨腹腔镜下背腹侧结合路径解剖性肝S7段切除术在治疗肝细胞癌中的临床应用价值。方法回顾性分析2020年12月至2023年4月在江南大学附属医院肝胆外科接受腹腔镜下背腹侧结合路径解剖性肝S7段切除术的23例肝细胞癌患者的临床资料,其... 详细信息

目的探讨腹腔镜下背腹侧结合路径解剖性肝S7段切除术在治疗肝细胞癌中的临床应用价值。方法回顾性分析2020年12月至2023年4月在江南大学附属医院肝胆外科接受腹腔镜下背腹侧结合路径解剖性肝S7段切除术的23例肝细胞癌患者的临床资料,其中男性11例,女性12例,年龄(58.5±7.9)岁。总结分析患者的手术情况、术后并发症和随访情况。结果23例患者手术均顺利完成,无中转开腹者。手术时间为(286.7±63.4)min,术中出血量200(150,400)ml,均未输血。术后无腹腔出血、胆漏、肝功能衰竭、腹腔感染等严重并发症发生,2例患者术后右侧胸腔积液,行穿刺引流后治愈。患者术后第2天均可下床活动,术后住院时间为(9.36±1.72)d。病灶长径为(4.38±1.42)cm。患者术后3个月复查甲胎蛋白为(3.26±0.93)ng/ml,与术前(46.75±9.43)ng/ml相比差异有统计学意义(t=38.24,P=0.008)。术后随访过程中检查甲胎蛋白均正常,MRI检查未发现肿瘤复发转移。结论腹腔镜下背腹侧结合路径解剖性肝S7段切除术治疗肝细胞癌具有临床实用性,值得推广。

关键词：腹腔镜肝段切除肝S7段解剖性肝切除肝细胞癌

杨梅酮对衰老小鼠认知障碍的延缓作用及机制研究

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营养学报 2024年第4期 365-371页

作者：张晓艳夏淑芳陈肖江南大学无锡医学院护理系江南大学附属医院

目的了解杨梅酮对D-半乳糖诱导的衰老期小鼠认知障碍的影响及可能机制。方法 36只5 w龄C57BL/6J雄性小鼠随机分为三组：对照组（Con）,D-半乳糖诱导的衰老模型组（D-gala,150 mg/kg），杨梅酮干预组（D-gala+Myr,100 mg/kg杨梅酮）。... 详细信息

目的了解杨梅酮对D-半乳糖诱导的衰老期小鼠认知障碍的影响及可能机制。方法 36只5 w龄C57BL/6J雄性小鼠随机分为三组：对照组（Con）,D-半乳糖诱导的衰老模型组（D-gala,150 mg/kg），杨梅酮干预组（D-gala+Myr,100 mg/kg杨梅酮）。以D-半乳糖诱发衰老，并以杨梅酮同步进行干预。8 w后，用Morris水迷宫评价小鼠的学习记忆和空间探索能力，并进行海马组织病理学形态观察，测定海马NLRP3、Cleaved Caspase-1的表达及下游IL-1β、IL-18等炎症因子的水平，靶向NLRP3的相关miRNAs的表达水平。结果杨梅酮显著缩短D-半乳糖所致的小鼠逃避潜伏期延长，增加小鼠在目标象限的停留时间，伴随海马CA1、CA3和DG区神经元排列整齐，数量增加。同时，杨梅酮延缓D-半乳糖诱导的海马BDNF水平下降，显著上调miR-7、miR-138-5p和miR-30e的表达，抑制靶基因NLRP3及Cleaved caspase-1 (p10)的蛋白和基因表达，降低IL-1β、IL-18和TNF-α的水平。结论杨梅酮调节靶向至NLRP3的miRs的表达，抑制海马NLRP3/Caspase-1信号通路的激活和炎症反应，改善认知障碍。[营养学报，2024,46(4):365-371]

关键词：认知障碍杨梅酮 NLRP3 炎症反应衰老

骨髓CD11b^(+)巨噬细胞分泌VEGF-A165b抑制老年小鼠新血管形成的作用机制

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中国老年学杂志 2024年第1期44卷 89-96页

作者：张文晨刘元值孙文静成宪武赵光贤延边大学附属医院心内科吉林延吉133000

目的探讨老年小鼠缺血组织中骨髓(BM)源性CD11b^(+)巨噬细胞分泌血管内皮生长因子(VEGF)-A165b抑制老年小鼠新血管形成的作用机制。方法制备8周龄小鼠(对照组)和>72周龄小鼠(观察组)后肢缺血模型,每组6只,分别于术前、术后第0、4、7、1... 详细信息

目的探讨老年小鼠缺血组织中骨髓(BM)源性CD11b^(+)巨噬细胞分泌血管内皮生长因子(VEGF)-A165b抑制老年小鼠新血管形成的作用机制。方法制备8周龄小鼠(对照组)和>72周龄小鼠(观察组)后肢缺血模型,每组6只,分别于术前、术后第0、4、7、14天用激光散斑血流成像(LSBFI)评估血流恢复状态。采用免疫组织化学染色方法于术后第4天,对巨噬细胞(Mac-3)进行染色,计算巨噬细胞数量,于第14天对CD31+巨噬细胞进行染色检测两组缺血后肢肌肉中毛细血管密度。采用Western印迹,于术后第4天检测两组缺血肌肉组织中VEGF-A、丝氨酸精氨酸蛋白剪接因子(SC35)、Wnt5a蛋白表达水平。采用实时荧光聚合酶链反应(RT-qPCR)于术后第4天检测两组缺血肌肉组织中BM源性CD11b^(+)巨噬细胞裂解物及缺血肌肉中VEGF-A165b、Wnt5a mRNA水平。采用含有观察组BM源性CD11b^(+)巨噬细胞的特殊培养液在缺氧条件下培养人脐静脉内皮细胞(HUVECs)24 h,计算每个板口的6个区域中出芽数量和长度评估CD11b^(+)巨噬细胞分泌的VEGF对血管生成的影响。结果LSBFI显示,观察组后肢缺血呈现低灌注信号(深蓝色),而对照组呈现高灌注信号(红色)。与对照组相比,观察组缺血后肢肌肉中毛细血管密度明显降低(P<0.05)。与对照组相比,观察组缺血肌肉组织中VEGF-A、SC35、Wnt5a蛋白表达水平明显升高,观察组BM源性CD11b^(+)巨噬细胞中及缺血肌肉组织中VEGF-A165b、Wnt5a mRNA表达水平明显升高(P<0.05)。HUVEC芽的数量和长度,与不含有观察组小鼠BM源性的CD11b^(+)巨噬细胞的培养液相比,其生长明显受到抑制(P<0.05)。结论衰老可通过VEGF-A165b机制损害缺氧组织的新血管形成,其机制可能由Wnt5a-SC35信号通路介导。

关键词：衰老血管生成血管内皮生长A 血管内皮生长A165b Wnt5a

肝细胞癌酸性微环境下免疫细胞的作用和机制的研究进展

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中华肝胆外科杂志 2024年第5期30卷 386-390页

作者：侯应健王博石柳又祎金成江南大学附属医院肝胆外科无锡214122 江南大学无锡医学院无锡214122

原发性肝癌形成和进展过程中,逐渐酸化的肿瘤微环境发挥着关键作用。免疫细胞在酸性微环境调控下,分化与功能向免疫抑制发生转变,进一步导致了肝癌免疫逃逸。本文就肝细胞癌肿瘤酸性微环境的形成、酸性微环境下各类免疫细胞的变化及其... 详细信息

原发性肝癌形成和进展过程中,逐渐酸化的肿瘤微环境发挥着关键作用。免疫细胞在酸性微环境调控下,分化与功能向免疫抑制发生转变,进一步导致了肝癌免疫逃逸。本文就肝细胞癌肿瘤酸性微环境的形成、酸性微环境下各类免疫细胞的变化及其对肝细胞癌发生发展的作用和其机制进行综述,旨在为肝细胞癌免疫治疗研究提供新思路。

关键词：癌,肝细胞肿瘤微环境肿瘤逃逸免疫疗法免疫细胞

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食管癌患者术后抑郁风险预测模型的构建

中华消化杂志 2024年第7期44卷 467-475页

作者：周芸旭孙姣姣李金友刘嘉玉陈莺狄佳锦王甜楚建军王志强江南大学附属医院胸心外科无锡江南大学无锡医学院护理系无锡江南大学附属医院肿瘤放疗科无锡

目的探讨食管癌患者术后发生抑郁的危险因素, 并构建风险预测模型。方法选取江南大学附属医院南院区2022年9月至2023年3月接受食管癌手术的患者269例(抑郁组191例和非抑郁组78例)作为模型构建集, 选取江南大学附属医院南院区2023年3至5... 详细信息

目的探讨食管癌患者术后发生抑郁的危险因素, 并构建风险预测模型。方法选取江南大学附属医院南院区2022年9月至2023年3月接受食管癌手术的患者269例(抑郁组191例和非抑郁组78例)作为模型构建集, 选取江南大学附属医院南院区2023年3至5月食管癌手术患者78例作为外部验证集。将贝克抑郁量表第二版评分≥5分且2位江南大学附属医院精神心理科主任医师诊断为抑郁症的患者纳入抑郁组, 其余患者纳入非抑郁组。比较抑郁组与非抑郁组患者的一般资料、血液常规检查、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、血电解质、血脂、临床症状(胃食管反流、睡眠障碍和食欲等)和抑郁评分。统计学方法采用独立样本t检验和Mann-WhitneyU检验。采用二元logistic回归模型分析食管癌患者术后抑郁的独立危险因素, 并构建风险预警模型。采用Hosmer-Lemeshow检验和受试者操作特征曲线(ROC)评价模型的拟合度和预测效能, 并采用交叉验证方法验证模型的有效性。结果食管癌患者术后抑郁症发生率为71.0%(191/269)。抑郁组白细胞计数、hs-CRP、血磷、β2微球蛋白水平和睡眠障碍患者占比均高于非抑郁组[1.3(1.1, 5.4)×109/L比0.9(0.3, 1.1)×109/L、75.8(54.8, 102.1) mg/L比60.8(3.6, 61.5) mg/L、(1.33±0.32) mmol/L比(1.02±0.19) mmol/L、(2.17±0.72) mg/L比(2.12±0.49) mg/L、84.3%(161/191)比33.3%(26/78)], 差异均有统计学意义(Z=9.24、7.88, t=9.24, χ2=67.87, t=1.98, 均P<0.001];血红蛋白、血小板计数、高密度脂蛋白(HDL)水平和食欲不振患者占比低于非抑郁组[(119.91±24.51) g/L比(122.09±22.97) g/L、(203.43±58.45)×109/L比(311.55±83.54)×109/L、(1.04±0.30) mmol/L比(1.43±0.23)mmol/L、73.3%(140/191)比84.6%(66/78)], 差异均有统计学意义(t=-2.00、-8.42、-8.48,χ2=3.96, P=0.047、<0.001、<0.001、=0.047]。多因素logistic回归模型分析显示睡眠障碍[OR=3.976, 95%置信区间(95%CI)1.601～9.872]、食欲不振[OR=0.271, 95%CI 0.092～0.791]、白细胞计数[OR=31.808, 95%CI 2.879～351.401]、hs-CRP [OR=1.031, 95%CI 1.017～1.044]、血小板计数[OR=0.990, 95%CI 0.982～0.997]和HDL [OR=0.017, 95%CI 0.001～0.242]是食管癌患者术后抑郁的独立影响因素(P=0.003、=0.017、=0.005、<0.001、=0.008、=0.003)。得到风险预警模型公式:抑郁症发生概率=1-1/{1+exp[1.544+1.380×睡眠障碍(是=1, 否=0)-1.307×食欲不振(是=1, 否=0)-0.010×血小板计数(×109/L)-4.063×HDL(mmol/L)+0.030×hs-CRP(mg/L)+3.460×白细胞计数(×109/L)]}。Hosmer-Lemeshow检验显示预测模型的拟合度较好(χ2=2.01, P=0.981), ROC曲线下面积为0.949, 灵敏度为0.874, 特异度为0.872。外部验证集交叉验证显示风险预测模型的准确度为67.9%。结论食管癌患者术后抑郁风险预测模型可能用于食管癌术后抑郁患者的早期筛查。

关键词：食管肿瘤抑郁影响因素预测模型

CD137信号调控P53/P21通路对血管平滑肌细胞衰老的机制研究

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中华老年心脑血管病杂志 2024年第1期26卷 76-80页

作者：余逸杰姜瑜丁澍李波崔星钢袁伟戴芝银仲威江苏大学附属医院心内科镇江212001

目的探讨CD137信号调控P53/P21通路对血管平滑肌细胞(VSMC)衰老的机制。方法选择8周龄雄性C57BL/6J小鼠30只,随机分为年轻组(8周龄)和衰老组(80周龄),每组15只。饲养对应时间后处死小鼠并分离血浆及主动脉血管。细胞实验中将正常VSMC分... 详细信息

目的探讨CD137信号调控P53/P21通路对血管平滑肌细胞(VSMC)衰老的机制。方法选择8周龄雄性C57BL/6J小鼠30只,随机分为年轻组(8周龄)和衰老组(80周龄),每组15只。饲养对应时间后处死小鼠并分离血浆及主动脉血管。细胞实验中将正常VSMC分为空白对照组、博来霉素(BLM)组、联合激动剂组和联合抑制剂组。采用细胞衰老β-半乳糖苷酶染色试剂盒染色检测VSMC衰老水平。Western blot和聚合酶链反应检测组织及细胞中衰老相关蛋白,酶联免疫吸附测定衰老相关炎性因子表达。结果衰老组小鼠主动脉中CD137、组蛋白h2ax(γ-H2AX)表达明显高于年轻组,增殖细胞核抗原(PCNA)表达明显低于年轻组(P<0.05)。衰老组小鼠血浆CD137水平明显高于年轻组[(154.0±4.1)pg/ml vs(98.0±2.3)pg/ml,P<0.05]。与空白对照组比较,BLM组衰老VSMC明显增加(P<0.05);与BLM组比较,联合激动剂组衰老VSMC明显增加(P<0.05);与联合激动剂组比较,联合抑制剂组衰老VSMC明显减少,差异有统计学意义(P<0.05)。与空白对照组比较,BLM组肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素(IL)-6和IL-1β水平明显增高(P<0.05);与BLM组比较,联合激动剂组TNF-α、IL-6和IL-1β水平明显增加(P<0.05);与联合激动剂组比较,联合抑制剂组TNF-α、IL-6和IL-1β水平明显减少,差异有统计学意义(P<0.05)。与空白对照组比较,BLM组、联合激动剂组和联合抑制剂组B淋巴细胞瘤2基因、γ-H2AX、P53和P21表达明显增加,PCNA表达明显减少(P<0.05);与BLM组比较,联合激动剂组P53和P21表达明显增加(P<0.05);与联合激动剂组比较,联合抑制剂组P53表达明显减少,差异有统计学意义(P<0.05)。结论CD137信号调控P53/P21通路促进VSMC衰老。

关键词：肌细胞平滑肌衰老增殖细胞核抗原 p53/p21信号通路