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机器学习模型预测心脏外科手术患者术后谵妄的有效性 被引量：5
1
作者 黄琦 关美娇 +2 位作者 邹彬 郑晶晶 刁玉刚 《临床麻醉学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期363-369,共7页
目的基于机器学习算法建立心脏外科手术患者术后谵妄(POD)风险预测模型,并验证其有效性。方法选择2021年5-12月择期行心脏外科手术患者710例,男468例,女242例,年龄≥18岁,ASAⅠ-Ⅳ级。采用医疗电子信息系统收集患者资料。记录术前抑郁... 目的基于机器学习算法建立心脏外科手术患者术后谵妄(POD)风险预测模型,并验证其有效性。方法选择2021年5-12月择期行心脏外科手术患者710例,男468例,女242例,年龄≥18岁,ASAⅠ-Ⅳ级。采用医疗电子信息系统收集患者资料。记录术前抑郁筛查量表(PHQ-9)评分、广泛性焦虑障碍量表(GAD-7)评分以及简易精神状态检查量表(MMSE)。将采集的整个数据集按照训练集(75%)和测试集(25%)的比例进行划分,其中训练集和测试集中POD发生率相同。建立6种机器学习模型,包括梯度提升决策树(GBDT)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、逻辑回归(LogR)、K最邻近法(KNN)、深度神经网络(DNN),基于这6种算法以5折交叉验证的方式对训练数据集的数据进行模型的学习训练,通过测试数据集的数据对模型性能进行验证。基于准确率、精确率、召回率、F1分数、受试者工作特征曲线(ROC)及ROC曲线下面积(AUC)比较不同模型的有效性,并找出适合本研究数据框架的最佳模型。结果有151例(21.3%)心脏外科手术患者中发生POD。本研究进行了6个机器学习模型的性能比较,在使用全部特征作为潜在风险因素的条件下,GBDT的AUC为0.86(95%CI 0.82~0.89),SVM的AUC为0.79(95%CI 0.76~0.83),RF的AUC为0.85(95%CI 0.83~0.87),LogR的AUC为0.67(95%CI 0.63~0.70),KNN的AUC为0.67(95%CI 0.63~0.69),DNN的AUC为0.78(95%CI 0.74~0.82)。结论机器学习算法开发的预测模型可用于心脏外科手术后POD的预测,其中GBDT和RF表现出了较好的机器学习效能,适合于本研究数据框架,更有可能提高POD预测的准确性。特征工程可进行患者数据的可视化处理,以筛选心脏外科手术发生POD的风险因素。 展开更多
关键词 心脏外科手术 人工智能 机器学习 术后谵妄 预测模型
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醋酸格拉替雷对腹部手术小鼠围手术期神经认知障碍的影响
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作者 关美娇 张家鑫 +3 位作者 祖剑宇 郑晶晶 孙莹杰 刁玉刚 《国际麻醉学与复苏杂志》 CAS 2023年第11期1121-1125,共5页
目的:探讨醋酸格拉替雷(glatiramer acetate, GA)对小鼠围手术期神经认知障碍(perioperative neurocognitive disorder, PND)的影响及其机制。方法:54只雄性C57BL/6J小鼠,采用随机数字表法分为3组(每组18只):假手术组(C组)、手术组(S组)... 目的:探讨醋酸格拉替雷(glatiramer acetate, GA)对小鼠围手术期神经认知障碍(perioperative neurocognitive disorder, PND)的影响及其机制。方法:54只雄性C57BL/6J小鼠,采用随机数字表法分为3组(每组18只):假手术组(C组)、手术组(S组)和GA组。S组和GA组小鼠行腹部手术,C组只行麻醉和消毒。GA组小鼠术前1 d至术后2 d皮下注射GA 200 μg/d,共计4次;C组与S组注射等容积生理盐水。每组取6只小鼠术前进行5 d水迷宫训练,术后3 d测定逃避潜伏期和穿越平台次数。剩余小鼠术后3 d处死抽取静脉血,ELISA法检测炎症因子IL-1β、IL-6水平;每组取6只小鼠海马组织,免疫组化检测小胶质细胞活化状态,剩余小鼠取脉络丛(choroid plexus, CP)实时定量PCR检测趋化因子配体-2(C-C motif chemokine ligand 2, CCL2)基因表达水平。结果:与C组比较:S组逃避潜伏期延长,穿越平台次数减少( P<0.05);IL-1β、IL-6浓度升高( P<0.05);小胶质细胞活化个数增多( P<0.05);CCL2表达升高( P<0.05)。与S组比较:GA组逃避潜伏期缩短,穿越平台次数增加( P<0.05);IL-1β、IL-6浓度降低( P<0.05);小胶质细胞活化个数减少( P<0.05);CCL2表达降低( P<0.05)。 结论:GA可改善腹部手术小鼠术后认知障碍,其机制可能与降低全身炎症反应、抑制CCL2表达及降低小胶质细胞活化有关,从而减弱神经炎症反应。 展开更多
关键词 围手术期神经认知障碍 醋酸格拉替雷 神经炎症
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