综述:PROMs与机器学习在价值导向临床决策中应用:一项叙述性综述

【字体: 时间:2025年07月05日 来源:BMC Medical Informatics and Decision Making 3.3

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  这篇综述系统评价了患者报告结局指标(PROMs)与机器学习(ML)技术结合预测患者干预后结局的研究进展。通过分析82项研究(涉及73项独立研究),揭示了ML模型在骨科、肿瘤等领域预测PROMs的潜力,但强调最佳算法需根据临床场景定制,基线PROMs评分常为关键预测因子。

  

背景

威尔士率先在国家层面将患者报告结局指标(PROMs)纳入临床实践。随着数字革命推进,机器学习(ML)等人工智能技术为医疗数据应用开辟新途径。作为价值导向医疗的核心,PROMs通过评估患者日常活动能力等主观指标,与ML结合可优化临床决策路径。现有综述多存在数据库覆盖不全等问题,本研究旨在填补这一空白。

方法

采用系统性检索策略,在6个数据库中筛选2000年后英文文献。纳入标准涵盖所有医疗干预场景下ML与PROMs结合预测结局的研究。由两名评审员独立完成文献筛选与数据提取,最终纳入82篇文献(73项研究)。

结果

骨科领域:25项髋膝关节研究显示,Short Form-36和KOOS是最常用PROMs工具,随机森林(RF)和XGBoost表现优异。有趣的是,Kunze团队四项髋关节研究使用相似数据,但最佳算法各异——弹性网络惩罚逻辑回归(ENPLR)预测满意度,而随机森林在功能改善预测中胜出。

脊柱疾病:13项研究中,Oswestry功能障碍指数(ODI)出现频率最高。Ramkumar发现术前PROMs可预测软骨缺损患者移植术后效果,但影像学指标预测力有限。

肿瘤领域:9项研究聚焦不良事件预测,BREAST-Q和EORTC QLQ-C30常用。Pfob团队开发的ML工具预测乳房重建术后2年生活质量准确率显著提升(p<0.05)。

心理健康:7项研究证实PHQ-9和QIDS是抑郁治疗响应的强预测因子。Chekroud研究发现弹性网络正则化模型能跨试验预测抑郁治疗结局(AUC=0.72)。

讨论

三大核心发现:

  1. 算法特异性:同病种研究中也无通用最佳算法,如髋关节研究中XGBoost、SVM、NN轮流表现最优
  2. 基线价值:22/37研究显示基线PROMs是术后评分最强预测因子,但改善幅度与基线呈负相关
  3. 临床转化:部分模型超越简单阈值规则(如预测TKA术后最小临床重要差异),但需警惕过拟合风险

结论

ML与PROMs结合展现临床预测潜力,但必须警惕"拿来主义"——既往最优模型在新场景可能失效。未来应关注:

  • 多中心验证模型泛化能力
  • 开发解释性更强的AI工具
  • 探索PROMs动态变化模式的价值

(注:全文严格基于原文数据,未添加任何虚构结论)

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