Lupus Sci Med:基于传统回归与机器学习模型预测系统性红斑狼疮患者死亡风险
时间:2025-02-21 12:10:06 热度:37.1℃ 作者:网络
系统性红斑狼疮(SLE)是一种影响女性的慢性自身免疫性疾病,死亡率较高且其长期预后较难预测。尽管系统治疗(如糖皮质激素和免疫抑制剂)改善了许多患者的预后,但不同患者的治疗效果差异较大。尤其是部分SLE患者病情较重,可能需要重症监护治疗,并面临较高的死亡风险。因此,开发有效的死亡风险预测模型对于提高SLE患者的预后和临床决策具有重要意义。本研究旨在构建和验证传统回归模型和机器学习模型,以预测SLE患者的死亡风险,并评估其临床应用价值。
本研究为回顾性观察研究,使用了来自MIMIC-IV数据库的数据,该数据库收录了大量住院病患的医疗记录。研究对象为首次住院的SLE患者,排除住院时间不足24小时或缺乏随访数据的患者。最终纳入395名SLE患者,外部验证集来自福建省医院的100名重症SLE患者。研究通过最小绝对收缩和选择算子(LASSO)回归法进行变量筛选,并基于此构建了传统回归模型(Nomogram)和机器学习模型(堆叠集成模型)。使用接收者操作特征曲线(AUC)和校准曲线评估模型的预测能力。数据收集涵盖患者的基本信息、共病情况、实验室指标、生命体征以及入院时的病情评分等多项变量。
共纳入395名MIMIC-IV数据库的SLE患者和100名福建省医院的重症SLE患者。LASSO回归法筛选出18个显著变量。传统回归模型和机器学习模型的AUC均超过0.8,表明两种模型具有良好的区分能力。机器学习模型在精度和特异性方面优于传统回归模型,展现了其在死亡风险预测中的潜在优势。通过SHapley加法解释(SHAP)分析,发现尿量、年龄、体重和丙氨酸氨基转移酶等因素对模型预测的贡献最大,进一步揭示了这些变量对死亡风险预测的重要性。该研究表明,机器学习模型在SLE患者死亡风险预测中具有较好的应用潜力,且能够为临床决策提供更为精准的依据。
SLE早期识别模型的SHAP分析图
本研究构建并验证了基于传统回归和机器学习的死亡风险预测模型,发现机器学习模型在预测精度和特异性方面优于传统回归模型。研究结果为SLE患者的临床管理提供了有效的预测工具,特别是在死亡风险评估方面,能够帮助临床医生更早识别高风险患者,从而优化治疗方案,提高患者的预后。
原始出处:
Chen Z, Dai Y, Chen Y, Chen H, Wu H, Zhang L. Prediction of mortality risk in critically ill patients with systemic lupus erythematosus: a machine learning approach using the MIMIC-IV database. Lupus Sci Med. 2025 Feb 13;12(1):e001397. doi: 10.1136/lupus-2024-001397. PMID: 39947742; PMCID: PMC11831314.