基于机器学习模型的人体测量指标对血脂异常的预测价值:一项大规模人群研究

【字体: 时间:2025年08月20日 来源:Population Health Metrics 2.5

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  本研究针对血脂异常(Dyslipidemia)这一可干预的慢性非传染性疾病风险因素,通过机器学习方法系统评估了11种人体测量指标(包括WHtR、BRI、AVI等)的预测效能。研究人员对9640名35-65岁伊朗人群进行分析,发现BMI、WHR、BSA和BAI是最强预测因子,其中逻辑回归模型预测准确率达89%。该研究为资源有限地区提供了经济有效的血脂异常筛查工具。

  

血脂异常作为可干预的慢性病风险因素,已成为全球公共卫生挑战。传统诊断依赖昂贵复杂的生物电阻抗分析(BIA),而常用指标如BMI无法区分脂肪分布差异。这促使研究者探索更经济有效的人体测量指标,但现有研究对各项指标的预测价值存在争议。为此,来自伊朗马什哈德医科大学的Somayeh Ghiasi Hafezi团队在《Population Health Metrics》发表研究,首次系统比较了11种人体测量指标结合6种机器学习模型对血脂异常的预测效能。

研究采用MASHAD队列9640名35-65岁受试者数据,通过逻辑回归(LR)、决策树(DT)、随机森林(RF)等算法分析指标关联性。主要技术包括:1) 分层整群随机抽样获取人群数据;2) 标准化采集空腹血脂和10余项人体测量数据;3) 采用SHAP值进行多模型特征重要性分析;4) 通过AUC-ROC等指标评估模型性能。

研究结果:

  1. 1.

    人群特征:分析显示血脂异常组年龄(48.23±8.20 vs 47.17±8.54岁)和各项人体测量值均显著更高(P<0.05),仅BMI差异不显著(P=0.058)。

  2. 2.

    逻辑回归模型:显示WHR每增加1单位,血脂异常风险激增9倍(OR=9.29);BSA增加1单位风险上升86%。肥胖组(BMI≥30)风险较正常组高83%(OR=1.83),BAI第三分位数组风险增加69%。

  3. 3.

    决策树模型:

    显示BMI是最重要节点,BMI≥31.6者91.7%患血脂异常,而BMI≤22.13且WHR≤0.902者仅36.7%患病。
  4. 4.

    随机森林模型:特征重要性分析确认BSA(669.52)和WHR(633.47)主导预测。

    显示BSA<1.7时风险陡增。
  5. 5.

    模型比较:

    显示LR综合表现最佳(准确率89%,AUC=0.89)。

讨论指出,BSA因反映代谢组织量而优于BMI,与血脂参数的正相关获得首次证实。WHR作为内脏脂肪标志物,其预测优势与印度研究一致。研究创新性在于:1) 建立适用于伊朗人群的简易筛查阈值;2) 首次系统比较11种指标预测效能;3) 证实传统指标BMI仍具核心价值。局限包括未考虑遗传因素和年龄范围限制。

该研究为基层医疗提供了具有成本效益的血脂异常筛查方案,特别适用于BIA设备匮乏地区。未来研究可整合代谢标志物提升模型精度,并通过纵向数据验证预测效果。

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