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基于纵向体检数据的肌少症预测研究

岳益兵 于颖 沈磊 王燕 王莹莹 吕伟波 刘闯

岳益兵, 于颖, 沈磊, 王燕, 王莹莹, 吕伟波, 刘闯. 基于纵向体检数据的肌少症预测研究[J]. 中华疾病控制杂志, 2023, 27(11): 1296-1299. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2023.11.009
引用本文: 岳益兵, 于颖, 沈磊, 王燕, 王莹莹, 吕伟波, 刘闯. 基于纵向体检数据的肌少症预测研究[J]. 中华疾病控制杂志, 2023, 27(11): 1296-1299. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2023.11.009
YUE Yibing, YU Ying, SHEN Lei, WANG Yan, WANG Yingying, LYU Weibo, LIU Chuang. Prediction of sarcopenia based on longitudinal physical examination data[J]. CHINESE JOURNAL OF DISEASE CONTROL & PREVENTION, 2023, 27(11): 1296-1299. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2023.11.009
Citation: YUE Yibing, YU Ying, SHEN Lei, WANG Yan, WANG Yingying, LYU Weibo, LIU Chuang. Prediction of sarcopenia based on longitudinal physical examination data[J]. CHINESE JOURNAL OF DISEASE CONTROL & PREVENTION, 2023, 27(11): 1296-1299. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2023.11.009

基于纵向体检数据的肌少症预测研究

doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2023.11.009
基金项目: 

国家自然科学基金 61873080

详细信息
    通讯作者:

    刘闯,E-mail: liuchuang@hznu.edu.cn

    吕伟波,E-mail: Lyu_weibo@shutcm.edu.cn

  • 中图分类号: R685;TP181

Prediction of sarcopenia based on longitudinal physical examination data

Funds: 

National Natural Science Foundation of China 61873080

More Information
  • 摘要:   目的  肌少症是老年群体的常发疾病,高效地识别肌少症是保障老年群体健康的重要手段。  方法  基于上海市某医院共计2 544例被试者,根据2013―2019年选取纵向体检数据,结合年度指标的差值作为特征,构建不同的机器学习模型对老年人肌少症风险进行预测,并使用决策曲线分析,为临床决策者提供参考。  结果  预测模型结果显示,基于Light Gradient Boosting Machine(LightGBM)模型的预测准确率较高,受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线下面积(area under curve, AUC)达到0.913 4。决策曲线分析(decision curve analysis, DCA)表明,阈概率(判定肌少症的阈值)在0.01~0.42和0.84~0.92内,LightGBM模型的净收益较大;阈概率在0.42~0.50和0.60~0.67内,随机森林(random forest, RF)模型净收益较大;阈概率在0.50~0.60和0.67~0.84内,逻辑回归(logistic regression, LR)模型净收益较大。  结论  基于纵向体检数据和机器学习方法建立的预测模型可以有效地预测老年人未来肌少症的患病风险,对肌少症的早期诊断和干预具有重要价值。
  • 图  1  3种机器学习算法ROC曲线

    1. LR,逻辑回归算法;RF,随机森林算法;LightGBM,LightGBM; AUC, 曲线下面积。
    2. 实线为加入差值特征后预测效果,虚线为不引入差值特征的预测结果。

    Figure  1.  ROC curves of three machine learning algorithms

    1. LR, logistic regression; RF, random forest; LightGBM, light gradient boosting machine; AUC, area under curve.
    2. The solid line is the prediction effect after adding the difference feature, and the dashed line is the prediction result without adding the difference feature.

    图  2  3种机器学习算法决策分析曲线

    LR, 逻辑回归; RF, 随机森林; LightGBM, LightGBM; ALL, 干预所有人的净收益; NONE, 不干预任何人的净收益。

    Figure  2.  The decision curve analysis curves of three machine learning

    LR, logistic regression; RF, random forest; LightGBM, light gradient boosting machine; ALL, net benefits of intervening for all; NONE, net benefits of intervening for none.

    表  1  重复测量方差分析结果

    Table  1.   The results of repeated measures analysis of variance

    特征Characteristics 组间效应Between-group effects 组内效应Within-group effects 交互效应Interaction effects
    F值value P值value F值value P值value F值value P值value
    体重/kg Weight/kg 631.946 <0.001 85.868 <0.001 9.118 <0.001
    身高/cm Height/cm 79.533 <0.001 490.441 <0.001 1.639 0.132
    BMI/(kg·m-2) 606.510 <0.001 39.789 <0.001 7.937 <0.001
    腰围/cm Waist circumference/cm 388.855 <0.001 48.777 <0.001 4.539 <0.001
    臀围/cm Hip circumference/cm 470.593 <0.001 90.444 <0.001 9.861 <0.001
    心率/bpm Heart rate/bpm 17.853 <0.001 96.120 <0.001 2.105 0.049
    SBP/mmHg 13.678 <0.001 19.885 <0.001 0.987 0.433
    DBP/mmHg 56.915 <0.001 131.226 <0.001 1.713 0.114
    下载: 导出CSV

    表  2  3种预测模型在测试集上分类结果

    Table  2.   Three prediction models classify results on the test set

    预测结果Predicted results 实际结果 Actual results 合计 Total
    2019年罹患肌少症
    Sarcopenia in 2019
    2019年未患肌少症
    Non-sarcopenia in 2019
    LR-罹患肌少症LR-sarcopenia 52(61.90) 22(5.19) 74(14.57)
    LR-未患肌少症LR-non-sarcopenia 32(38.10) 402(94.81) 434(85.43)
    RF-罹患肌少症RF-sarcopenia 51(60.71) 20(4.72) 71(13.98)
    RF-未患肌少症RF-non-sarcopenia 33(39.29) 404(95.28) 437(86.02)
    LightGBM-罹患肌少症LightGBM-sarcopenia 48(57.14) 17(4.01) 65(12.80)
    LightGBM-未患肌少症LightGBM-non-sarcopenia 36(42.86) 407(95.99) 443(87.20)
    合计Total 84(100.00) 424(100.00) 508(100.00)
    注:1. LR,逻辑回归;RF,随机森林;LightGBM,LightGBM。
    2. 算法预测是否患肌少症的人数,实际是否患肌少症的人数。
    ①以[人数(占比/%)] 表示。
    Note: 1. LR, logistic regression; RF, random forest; LightGBM, light gradient boosting machine.
    2. The algorithm predicts whether the number of people with sarcopenia,The actual number of people with sarcopenia.
    ① [Number of people (proportion/%)].
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-10-26
  • 修回日期:  2022-03-22
  • 网络出版日期:  2023-11-20
  • 刊出日期:  2023-11-10

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