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第44卷第11期             李安岚,俞曼殊,盛梅笑. 腹膜透析患者临床结局预后风险预测方法研究进展[J].
                 2024年11月                    南京医科大学学报(自然科学版),2024,44(11):1605-1611                      ·1609 ·


                建多个决策树来解决分类和回归问题,然后通过取                            模数据集的需求更为明显,其优点在于强大的数
                平均值或取多数投票的方式来提高预测准确性、泛                            据处理分析能力,但是深度学习往往需要耗费大
                化能力和抗过拟合能力。随机森林模型与Cat Boost                       量的计算资源和训练时间,且对数据的依赖性较
                模型相比,二者的区别主要在算法和实际应用效果                            高,故在实际应用中还需根据具体问题和数据特
                方面。算法层面,前者通过对数据集进行随机采样                            点选择合适的模型。
                来构建训练样本,其随机化有利于模型在测试集上
                                                                  4  小结与展望
                取得更好的泛化性能,后者根据训练数据寻找所有
                决策树最优的线性组合,这种额外的调整可理解为                                综上,在 PD 患者临床结局预后风险预测研究
                两者的差异;应用层面,后者会根据观测值对预测                            中,生物学标志物研究进展相对缓慢,临床应用有
                结果进行调整,易受到噪声点影响,更易出现过拟                            限,目前尚未有任何生物学标志物被纳入 PD 的常
                合的情况,而前者抗过拟合能力比较强。总之,与                            规临床实践中,潜在的能够预测PF的指标有腹膜透
                传统风险预测模型相比,机器学习通常需要大量                             析 液 中 的 TGF ⁃ β1、CA125、VEGF 及 EZH2;预 测
                标记的数据来训练模型,因此能更好地处理具有                             PDAP 的指标有腹膜透析液中的 IL⁃6、GP96 及血清
                大量变量的高维数据集,能自动从数据中学习和                             LYC;预测营养不良的指标有CONUT评分、sTβ4;预
                捕捉复杂的关系模式,提供更为灵活和强大的建                             测 CVD 的指标有血清 NPAR、TyG、CAR、25(OH)D。
                模能力,但需要注意数据的质量和多样性会直接                             以上生物学标志物的优点是采样简单方便,可直观
                影响模型性能。                                           监测患者病情变化,但其临床准确性还需大量临床
                3.2  深度学习                                         试验论证,研究证实多个生物学标志物联合运用较
                    唐雯等   [52] 纳入 656 例 PD 患者,收集开始透析              单项评估准确性更高,目前主要用于 PD 相关结局
                时、随访和预后数据,使用基于循环神经网络模型                            具体机制的探索研究。风险预测模型方面,常用的
                                                                  是Logistic 回归和Cox回归模型,优点是可在一定程
                的死亡风险预测系统辅助医生进行临床决策和干
                                                                  度上分析 PD 预后风险的危险因素并构建模型,但
                预;发现模型对感染、胃肠道出血、营养不良和癌症
                                                                  存在回归性数据偏倚和临床观察指标有限的缺点,
                等导致的死亡的预测效果较好,对心、脑血管疾病
                                                                  模型的临床普适性参差不齐,准确度和可解释性方
                的预测效果不佳;同时相比传统 Logistic 回归模型,
                                                                  面仍待改进。目前主要是各个单中心构建个体化
                门控循环单元模型的性能更优,更适合预测 PD 患
                者的死亡风险。目前传统的预后模型难以处理具                             模型,确定影响 PD 预后的因素并运用于临床。AI
                                                                  的优点是可利用非线性方法更快更准地找到突破
                有高纬度、异质性和时间序列的电子病历数据。Xu
                                                                  点,弥补传统方法的不足,在多维度数据处理准确
                等 [53] 基于7 539例PD患者数据开发并验证了一种神
                                                                  度、患者个性化服务和可解释性等方面较前两者
                经网络CVD former模型,用于预测PD患者3个月内
                                                                  效果更好,但临床上应结合患者的具体情况和客
                全因和心血管死亡风险,在测试集中,CVD former模
                                                                  观检查结果综合考量,目前也只在少数研发单位
                型精度优于长短期记忆网络模型,模型的 AUC 为
                                                                  进行应用,亟需进一步实践论证。未来在临床如
                0.88~0.90,利用低成本、广泛可用的自动化程序预
                                                                  何合理应用上述预测方法,在此基础上建立个性
                测 PD 患者的临床预后风险,对于 PD 患者的管理具
                                                                  化的 PD 诊疗方案,提高患者生存率和生活质量、改
                有重要意义。Ma等        [54] 利用深度学习,整理656例PD
                                                                  善预后,值得探索。
                患者共13 091次门诊随访电子数据集,搭建个体化
                预后分析 AI 模型,智能预测不良结局的发生概率、                        [参考文献]
                个体化判别关键因素、重新判断指标参考值,提供                           [1] TEITELBAUM I. Peritoneal dialysis[J]. N Engl J Med,
                详细的指标分析,如Alb、舒张压和血氯水平可作为                               2021,385(19):1786-1795
                PD 患者的重要健康因素;血钠、血钾和体重是恶病                         [2] NEPHROLOGY I S O. ISN⁃global kidney health atlas[EB/
                                                                       OL].[2024⁃03⁃27]. https://www. theisn. org/initiatives/
                质死亡的重要因素;Alb、尿素、体重、血钾、血压是
                                                                       global⁃kidney⁃health⁃atlas/
                PDAP 死亡的重要因素。同时开发了 AI⁃医生交互
                                                                 [3]《中国腹膜透析管理现状白皮书》项目组. 中国腹膜透
                预后预测系统,用于可视化患者疾病进展轨迹和
                                                                       析管理现状白皮书[J]. 中华肾脏病杂志,2022,38
                关键因素,在临床中帮助医生尽早识别相关风险                                 (12):1076-1104
                并进行干预。与机器学习相比,深度学习对大规                            [4] 倪兆慧,金海姣. 中国腹膜透析发展 70 年[J]. 中国血
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