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中心聚集效应下多种预测模型构建策略的模拟比较

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中国循证医学杂志 2023年第7期23卷 834-842页

作者：于建彭驰金志超海军军医大学卫生统计学教研室上海200433

目的利用多中心数据构建临床预测模型时,数据的独立性假设会发生违背,研究对象之间存在明显中心聚集效应,为了充分考虑聚集性问题,本研究拟比较考虑中心聚集效应的随机截距Logistic回归模型(RI)和固定效应模型(FEM)与不考虑中心聚集效... 详细信息

目的利用多中心数据构建临床预测模型时,数据的独立性假设会发生违背,研究对象之间存在明显中心聚集效应,为了充分考虑聚集性问题,本研究拟比较考虑中心聚集效应的随机截距Logistic回归模型(RI)和固定效应模型(FEM)与不考虑中心聚集效应的标准Logistic回归模型(SLR)和随机森林算法(RF)在不同场景下的模型性能。方法模拟预测模型建立过程中,存在不同程度中心聚集效应时,在中心水平上不同模型的预测性能,包括在不同场景中的区分度和校准度差异,同时比较这种差异在不同事件率时的变化趋势。结果在中心水平,不同模型(除RF外)在中心聚集效应下不同场景的区分度差异不大,其C-index均值变化很小。利用多中心高度聚集的数据进行预测时,边缘预测(M.RI、SLR和RF)与条件预测相比校准截距略小于0,高估了预测的平均概率。其中RF则在多中心大样本条件下截距校准表现很好,这也体现了机器学习算法对处理大样本数据的优势。在中心多患者少时,FEM进行条件预测,校准截距大于0,预测的平均概率被低估。此外,在利用多中心大样本数据开发预测模型时,三个条件预测(FEM、A.RI、C.RI)斜率校准较好,边缘预测(M.RI和SLR)的校准斜率大于1出现了欠拟合的问题,且随着中心聚集效应增加欠拟合问题越发凸显。特别是在中心少患者少时,数据的过拟合会掩盖边缘预测与条件预测校准性能上的差异。最后,越低的事件发生率时,中心聚集效应在中心水平对不同模型预测性能的影响越明显。结论利用高度聚集的多中心数据构建模型并应用于特定环境中预测,当中心数较少或因不同发病率导致中心间差异较大时可以选择RI和FEM进行条件预测;当中心数较多、样本量较大时可选择RI进行条件预测或RF进行边缘预测。

关键词：中心聚集效应临床预测模型区分度校准度模拟研究异质性

预测重症缺血性脑卒中死亡风险的模型:基于内在可解释性机器学习方法

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南方医科大学学报 2023年第7期43卷 1241-1247页

作者：罗枭程义吴骋贺佳海军军医大学卫勤系军队卫生统计学教研室上海200433

目的构建一种内在可解释性机器学习模型,即可解释提升机模型(EBM)来预测重症缺血性脑卒中患者一年死亡风险。方法使用2008~2019年MIMIC-IV2.0数据库中符合纳排标准的2369例重症缺血性脑卒中患者资料,将数据集随机分成训练集(80%)和测试... 详细信息

目的构建一种内在可解释性机器学习模型,即可解释提升机模型(EBM)来预测重症缺血性脑卒中患者一年死亡风险。方法使用2008~2019年MIMIC-IV2.0数据库中符合纳排标准的2369例重症缺血性脑卒中患者资料,将数据集随机分成训练集(80%)和测试集(20%),构建可解释提升机模型评估疾病预后。通过计算受试者工作特征曲线下面积(AUC)来衡量预测效果,使用校准曲线及布里尔分数(Brier score)评价模型的校准程度,并绘制决策曲线反映临床净收益。结果本研究所构建的可解释提升机具有良好的区分度、校准度和净收益率,其中模型预测重症缺血性脑卒中预后不良的AUC为0.857[95%CI(0.831,0.887)];校准曲线分析结果显示,可解释提升机模型的校准曲线最接近于理想曲线;决策曲线分析结果显示,当该模型预测概率阈值为0.10~0.80时,其预测净获益率最大。基于可解释提升机模型的前5个独立预测变量为年龄、SOFA评分、平均心率、机械通气、平均呼吸频率,其重要性得分从0.179~0.370。结论建立了一个可解释提升机模型,该模型应用于预测重症缺血性脑卒中患者一年内死亡风险具有良好的表现,通过模型可解释性能帮助临床医生更好地理解结果背后的原因。

关键词：重症缺血性脑卒中内在可解释性机器学习可解释提升机死亡预测

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某地区6家医院住院海军官兵疾病谱分析

海军军医大学学报 2023年第10期44卷 1161-1166页

作者：秦宇辰秦婴逸何倩郭威吴骋海军军医大学(第二军医大学)卫生勤务学系军队卫生统计学教研室上海200433

目的调查分析住院海军官兵疾病谱,为其健康管理和医疗保障提供参考。方法基于某地区6家医院2013年至2017年住院海军官兵的病案首页数据分析其疾病谱。根据国际疾病分类(ICD)-10标准对住院海军官兵的主要出院诊断进行分类和统计分析。结... 详细信息

目的调查分析住院海军官兵疾病谱,为其健康管理和医疗保障提供参考。方法基于某地区6家医院2013年至2017年住院海军官兵的病案首页数据分析其疾病谱。根据国际疾病分类(ICD)-10标准对住院海军官兵的主要出院诊断进行分类和统计分析。结果共纳入21177人次海军官兵住院诊疗数据,排名前10位的疾病诊断大类总占比为85.98%(18208/21177)。循环系统疾病(14.79%,3132人次)、消化系统疾病(14.59%,3090人次)、呼吸系统疾病(14.06%,2978人次)、泌尿生殖系统疾病(9.94%,2104人次)列居疾病主要诊断大类的前4位。上述4种疾病主要诊断大类的主要病种分别是慢性缺血性心脏病[21.87%(685/3132)]、急性阑尾炎[16.38%(506/3090)]、肺炎(病原体未特指)[19.21%(572/2978)]、肾和输尿管结石[20.77%(437/2104)]。不同性别、年龄段住院海军官兵的疾病谱具有不同特征。结论循环系统、消化系统、呼吸系统、泌尿生殖系统疾病是海军官兵住院的主要疾病类型,应加强对以上疾病主要诊断大类及主要病种的诊疗服务能力和防控教育。

关键词：海军官兵住院疾病谱构成分析

基于机器学习算法的重症缺血性脑卒中早期死亡预测效果评价

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海军军医大学学报 2022年第12期43卷 1365-1371页

作者：罗枭程义何倩涂博祥吴骋贺佳海军军医大学(第二军医大学)卫生勤务学系军队卫生统计学教研室上海200433

目的评价支持向量机(SVM)、随机森林、极限梯度提升(XGBoost)3种机器学习算法与logistic回归模型在重症缺血性脑卒中30 d死亡结局预测中的效果。方法使用2008年至2019年美国重症监护医学信息数据库Ⅳ(MIMIC-Ⅳ)中符合纳入标准的2 358... 详细信息

目的评价支持向量机(SVM)、随机森林、极限梯度提升(XGBoost)3种机器学习算法与logistic回归模型在重症缺血性脑卒中30 d死亡结局预测中的效果。方法使用2008年至2019年美国重症监护医学信息数据库Ⅳ(MIMIC-Ⅳ)中符合纳入标准的2 358例重症缺血性脑卒中患者资料,分别用SVM、随机森林、XGBoost3种机器学习算法与logistic回归方法,结合合成少数过采样技术(SMOTE)建立早期死亡预测模型,并使用ROC曲线的AUC值、准确度、F1分数、布里尔分数等指标评价模型的预测效果。结果 SVM、随机森林、XGBoost与logistic回归模型在原始不平衡数据集中预测早期死亡的AUC值分别为0.78、0.81、0.84、0.83。应用SMOTE合成数据集后,SVM、随机森林、XGBoost与logistic回归模型的AUC值分别为0.72、0.84、0.83、0.83。除SVM模型外,随机森林、XGBoost模型与logistic回归之间有相似的预测能力,但其准确度、布里尔分数均优于logistic回归模型,综合分类性能更优。结论机器学习算法在缺血性脑卒中早期死亡预测中性能较传统logistic回归方法更优。

关键词：重症缺血性脑卒中早期死亡预测机器学习合成少数过采样技术

上市后药品不良反应信号检测方法的进展与思考

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海军军医大学学报 2022年第2期43卷 117-122页

作者：叶小飞海军军医大学(第二军医大学)卫生勤务学系军队卫生统计学教研室上海200433

国内外大量惨痛的药源性事件提醒人们需关注药品的安全性。药品监管部门和上市许可持有人要尽可能早地开始收集药品不良反应信息,针对不同的药品制订不同的风险管理计划,以最大程度地保障患者的用药安全。在药品全生命周期管理上,药品... 详细信息

国内外大量惨痛的药源性事件提醒人们需关注药品的安全性。药品监管部门和上市许可持有人要尽可能早地开始收集药品不良反应信息,针对不同的药品制订不同的风险管理计划,以最大程度地保障患者的用药安全。在药品全生命周期管理上,药品不良反应信号检测是上市后安全性监测的重要环节。本文介绍了上市后药品不良反应信号检测常用的不相称测定分析技术的基本原理和数据分析中可能存在的各种偏倚及控制方法,并讨论了用于信号检测的机器学习方法、信号检测报告的规范性等,为提高信号检测的准确性与及时性提供参考。

关键词：药品不良反应药物警戒信号检测不相称测定分析

基于Fine-Gray竞争风险模型的小肝癌患者预后模型构建与验证

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中华肿瘤防治杂志 2023年第23期30卷 1435-1443页

作者：钱迪涂博祥陈枭张鹤巍叶小飞赵艳芳海军军医大学卫生勤务系军队卫生统计学教研室上海200433

目的探究小肝癌患者预后影响因素,构建预后预测模型,为患者的个体化预后评估提供更精确的工具。方法通过SEER数据库收集2004-2015年确诊的2648例小肝癌患者信息,按照7∶3的比例,将患者随机分成训练集(1853例)与验证集(795例)。使用Fine-... 详细信息

目的探究小肝癌患者预后影响因素,构建预后预测模型,为患者的个体化预后评估提供更精确的工具。方法通过SEER数据库收集2004-2015年确诊的2648例小肝癌患者信息,按照7∶3的比例,将患者随机分成训练集(1853例)与验证集(795例)。使用Fine-Gray竞争风险模型对训练集资料进行单因素和多因素分析,探究影响小肝癌患者预后的独立危险因素,建立预后模型,从区分度和校准度两个角度分别对训练集与验证集数据的预测效果进行验证,基于预后模型结果绘制列线图并采用R-shiny构建生存率计算器。结果多因素分析结果表明,年龄(HR=1.165,95%CI为1.005~1.349,P=0.042)、婚姻状况(HR=1.250,95%CI为1.084~1.440,P=0.002)、肿瘤分级(HR=1.440,95%CI为1.197~1.733,P<0.001)、N分期(HR=0.442,95%CI为0.285~0.684,P<0.001)、M分期(HR=0.502,95%CI为0.325~0.776,P=0.002)、肿瘤大小(HR=1.216,95%CI为1.052~1.404,P=0.008)、手术情况(HR=2.732,95%CI为2.311~3.230,P<0.001)是小肝癌患者预后的独立影响因素。根据独立影响因素构建的列线图,在训练集中1、3和5年特异性生存率的曲线下面积分别为0.782、0.761和0.741,在验证集中分别为0.772、0.756和0.737;校准曲线显示在训练集与验证集中1、3和5年预测模型的预测发生率与实际发生率基本一致。结论Fine-Gray竞争风险模型能高效辨别小肝癌患者的预后独立影响因素,以此为依据构建的预后模型能更准确预测患者的特异性生存率,为医师进行决策提供有价值的参考依据。

关键词：小肝癌特异性生存率列线图 SEER数据库预后

硕士研究生医学统计学教学模式改革效果评价研究

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中国卫生统计 2022年第1期39卷 134-136页

作者：赵艳芳王睿吴骋许金芳郭晓晶何倩贺佳海军军医大学卫勤系军队卫生统计学教研室 200433

目的评价我校研究生医学统计学教学改革的效果。方法我校2019级硕士研究生159人,医学统计学教学采用网络教学联合三次面授课的方式,教学考核中增加课前测,作为形成性评价内容。学期末采用问卷调查的方式,调查学生对课程的评价,内容包括... 详细信息

目的评价我校研究生医学统计学教学改革的效果。方法我校2019级硕士研究生159人,医学统计学教学采用网络教学联合三次面授课的方式,教学考核中增加课前测,作为形成性评价内容。学期末采用问卷调查的方式,调查学生对课程的评价,内容包括对教学资源的评价、学习情况自评、对课前测的评价及对教学模式和效果的评价。结果多数(59.75%)学生能够完成所有教学视频的学习,但是学习过程中能高效投入的仅占1/3,约2/3的学生认为该模式学习效率高、喜欢该教学模式。大多数学生(78.62%)认为课前测对学习有督促作用,大多数学生(83.65%)认为有必要安排课前测。结论网络教学联合面授课教学模式有其优势,教学中进行形成性评价具有必要性和可行性,本研究可为后续的课程教学改革提供参考。

关键词：硕士研究生医学统计学教学模式改革效果评价

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医学统计学课程思政教学设计与实践

中国卫生统计 2022年第6期39卷 947-948,951页

作者：秦婴逸赵艳芳郭晓晶吴骋海军军医大学卫勤系军队卫生统计学教研室 200433

高校课堂作为传递知识的殿堂,更是在学生即将步入社会、走上工作岗位之前,帮助其形成正确三观的主战场。很多高校以立德树人为课程建设的中心任务,开展了基础课程、专业课程的思政教学探索[1-4]。医学统计学是一门运用统计学的原理和方... 详细信息

高校课堂作为传递知识的殿堂,更是在学生即将步入社会、走上工作岗位之前,帮助其形成正确三观的主战场。很多高校以立德树人为课程建设的中心任务,开展了基础课程、专业课程的思政教学探索[1-4]。医学统计学是一门运用统计学的原理和方法,研究医学数据的收集、整理、分析和推断的应用科学。作为医学高等院校的公共基础课程之一,该课程受众面广泛,涵盖了本科、硕士、博士各个教学层次的几乎所有专业。探索思政要素,开展课程思政教学,对于医学统计学课程改革具有积极的现实意义。

关键词：医学统计学医学高等院校课程思政公共基础课程思政教学工作岗位高校课堂立德树人

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医学研究中的系统综述与meta分析

上海预防医学 2023年第7期35卷 724-727页

作者：金志超海军军医大学军队卫生统计学教研室上海200433

为方便广大医学科研人员开展系统综述和meta分析,以教程性质的综述文体对系统综述和meta分析的相关概念、具体步骤和相关要点进行梳理,特别是对文献检索、研究风险偏倚评价、效应量的选择、效应量合并以及发表偏倚的检验和校正等问题进... 详细信息

为方便广大医学科研人员开展系统综述和meta分析,以教程性质的综述文体对系统综述和meta分析的相关概念、具体步骤和相关要点进行梳理,特别是对文献检索、研究风险偏倚评价、效应量的选择、效应量合并以及发表偏倚的检验和校正等问题进行详细说明,并对方法的实现提供了软件和文献的参考,最后对论文的撰写要求进行简要的介绍。

关键词：医学研究系统综述 meta分析研究流程统计方法