ST段抬高型心肌梗死患者院内死亡风险预测模型的构建与验证:基于多特征选择算法的列线图研究

【字体: 时间:2025年08月20日 来源:BMC Medical Informatics and Decision Making 3.8

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  本研究针对ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者院内死亡率预测的临床需求,通过Boruta、RFE、RF和LASSO四种特征选择算法筛选关键预测因子,构建包含年龄、性别、血尿素氮(BUN)、白细胞计数(WBC)等10个参数的列线图模型。结果显示该模型预测准确率达84%,AUC达0.91,为临床早期识别高危患者提供了可视化工具,对改善STEMI患者预后具有重要价值。

  

心血管疾病(CVD)是全球死亡的首要原因,其中急性心肌梗死(AMI)更是威胁生命的"头号杀手"。在伊朗,ST段抬高型心肌梗死(STEMI)的年龄标准化发病率高达73.3/10万,且院内死亡率显著高于非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)。虽然近年来心脏介入治疗取得长足进步,但STEMI患者院内死亡率仍维持在6-14%,成为临床亟待解决的难题。现有研究显示,女性、高龄、低收缩压等特征与不良预后相关,但缺乏针对伊朗人群的精准预测工具。传统评分系统如GRACE和TIMI因需要Killip分级等特殊参数,在资源有限地区的应用受到限制。正是基于这样的临床困境,Tahereh Roostami团队开展了这项开创性研究。

研究人员采用多中心回顾性队列设计,分析了2021年4月至2024年8月期间连续就诊于伊朗哈马丹Farshchian医院的2,568例STEMI患者数据。通过SMOTE技术处理数据不平衡问题后,创新性地联合应用Boruta、递归特征消除(RFE)、随机森林(RF)和LASSO正则化四种算法筛选预测因子,最终建立多因素logistic回归模型并可视化构建列线图。研究严格遵循伦理规范(批准号:IR.UMSHA.REC.1402.349),所有分析均在R软件中完成。

研究结果揭示了一系列重要发现:

  1. 1.

    人口统计学特征:女性死亡率显著高于男性(14.1% vs 6.4%,OR=1.71),死亡患者平均年龄较存活者高23岁(64.16±14.01 vs 41.16±44.26岁)。

  2. 2.

    实验室指标:血肌酐(Cr)升高使死亡风险增加74%(OR=1.74),血尿素氮(BUN)每升高1单位风险增加2%,白细胞计数(WBC)与死亡率呈正相关(OR=1.07)。

  3. 3.

    临床参数:收缩压(BPs)每降低1mmHg死亡风险增加2%(OR=0.98),住院时间(LOS)延长与存活率提高相关(OR=0.89)。

  4. 4.

    代谢指标:空腹血糖(FBS)和尿酸(UA)分别与死亡率显著相关(OR=1.007和1.07)。

研究构建的列线图整合了10个关键变量,通过直观的图形化评分系统实现个体化风险评估。验证结果显示模型具有优异的判别能力(AUC=0.91)和校准度,决策曲线分析证实其临床实用价值。

这项发表在《BMC Medical Informatics and Decision Making》的研究具有多重重要意义:首先,这是首个针对伊朗STEMI人群开发的死亡率预测工具,填补了地区特异性风险评估空白;其次,创新性地融合四种特征选择算法,克服了传统单一方法的局限性;第三,列线图的直观可视化特性使其特别适合临床快速决策。尽管存在单中心回顾性设计的局限性,但研究提出的"可干预风险指标"概念(如BUN、FBS等)为临床干预提供了明确靶点。该成果不仅为资源有限地区提供了实用工具,其方法论框架也为其他疾病预测模型开发提供了重要参考。未来通过多中心外部验证,这一模型有望成为STEMI患者分层管理的标准工具。

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