《Healthcare》:Exploring the Association Between Social Determinants of Health and Telehealth Utilization for Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder Among Adults Using Machine Learning: A Cross-Sectional Study
编辑推荐:
背景:注意缺陷/多动障碍(ADHD)影响美国约6%的成人,并造成显著的经济负担。远程医疗已成为ADHD管理的重要工具,尤其为服务不足社区的人群提供了更好的就医机会。尽管其作用日益增强,但在理解健康社会决定因素(SDOH)如何与ADHD治疗的远程医疗利用差异相关
背景:注意缺陷/多动障碍(ADHD)影响美国约6%的成人,并造成显著的经济负担。远程医疗已成为ADHD管理的重要工具,尤其为服务不足社区的人群提供了更好的就医机会。尽管其作用日益增强,但在理解健康社会决定因素(SDOH)如何与ADHD治疗的远程医疗利用差异相关方面仍存在关键空白。目标与方法:本研究分析了美国国家卫生统计中心(NCHS)快速调查系统(RSS)第2轮(2023年10月至11月)ADHD数据,这是一项全国性成人调查。受访者被分为三组:从未诊断、既往诊断和当前诊断为ADHD。研究旨在:(1)比较不同ADHD状态组与普通成人人群之间的SDOH分布,以识别与ADHD诊断相关的因素;(2)评估ADHD组间SDOH分布的同质性;(3)评估当前诊断为ADHD的成人中远程医疗利用情况;(4)检查SDOH与ADHD治疗远程医疗使用之间的关系。多变量逻辑回归(MVLR)作为基准模型,而机器学习(ML)模型——包括正则化线性回归、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、LightGBM、多层感知器(MLP)和少样本学习(FSL)——被训练以识别关键预测因子。结果:共分析了7009份调查回复:124人既往诊断,444人当前诊断,其余从未诊断为ADHD,当前ADHD患病率为6.3%。当前ADHD成人更可能为男性、单身、年轻、白人、非房主,并且是网络健康资源的频繁使用者。他们还报告了较低的教育水平、收入和财务安全感。约70%的人使用远程医疗进行咨询和处方配药;保险覆盖了82.32%用户的远程医疗就诊,但38.76%的人报告ADHD相关诊断或治疗费用未被覆盖。四个领域的19个SDOH要素——人口统计学、社会经济、邻里/建成环境和医疗保健可及性——被识别为预测因子。ML模型优于MVLR,其中SVM和FSL的F1值最高(均为0.63),FSL的召回率最高(0.69)。年龄、种族、婚姻状况、支付医疗账单困难、房屋所有权、教育水平和家庭规模是最一致的重要变量。局限性:本研究受限于横断面设计、依赖自我报告的ADHD诊断以及缺乏遗传或家族史测量。此外,省略复杂抽样权重限制了这些发现的国家代表性。最后,较小的有效样本量存在模型过拟合风险,且由于缺乏可比的独立数据集,模型的外部泛化性无法验证。结论:尽管互联网普及广泛,但ADHD远程医疗使用的差异依然存在。在19个SDOH预测因子中,年龄(aOR = 0.56)、支付医疗账单困难(aOR = 2.52)和种族(aOR = 1.37)与远程医疗使用显著相关,且所有ML模型均优于MVLR基准,尽管bootstrap置信区间重叠。未来研究应纳入包容性数据收集和分层建模,以更好地代表弱势群体并为公平获取策略提供信息。
**论文解读文章**
**研究背景**
注意缺陷/多动障碍(Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder, ADHD)影响全球约2-5%的成人,在美国约6%的成人受影响,是继焦虑和抑郁之后第三大常见心理健康问题。超过70%的ADHD成人伴有共病,如抑郁(55%)、焦虑(47%)、物质使用障碍(41%)和双相情感障碍(35%)。ADHD在美国每年造成约1228亿美元的经济负担,主要源于失业、生产力损失和医疗成本(2018年每位成人14,092美元)。治疗主要依赖药物(如兴奋剂)和认知行为疗法(Cognitive Behavioral Therapy, CBT)。远程医疗已成为ADHD管理的重要工具,尤其为服务不足社区(如种族/民族少数群体、低收入个体、Medicaid/Medicare受益者、慢性病患者和农村居民)提供了改善就医机会。然而,关于这些益处是否在实践中实现,证据仍然不一。健康社会决定因素(Social Determinants of Health, SDOH)——包括经济稳定性、教育可及性与质量、医疗保健可及性与质量、邻里与建成环境、社会与社区背景——通过复杂的生物、心理和社会途径与远程医疗使用和ADHD诊断密切相关。尽管认识到SDOH共同塑造健康寻求行为,但尚无研究联合检查这些领域作为当前ADHD成人远程医疗利用的预测因子,也未比较传统统计方法与机器学习(Machine Learning, ML)方法。因此,本研究旨在填补这一空白,通过分析NCHS Rapid Surveys System Round 2数据,探讨SDOH与ADHD远程医疗利用之间的关联。
**研究内容与结论**
研究人员利用美国国家卫生统计中心(National Center for Health Statistics, NCHS)快速调查系统(Rapid Surveys System, RSS)第2轮ADHD数据(2023年10月至11月),这是一项全国性成人调查(n=7009)。受访者被分为三组:从未诊断、既往诊断(缓解期)和当前诊断为ADHD。研究目标包括:(1)比较不同ADHD状态组与普通成人人群的SDOH分布;(2)评估组间SDOH同质性;(3)评估当前ADHD成人的远程医疗利用情况;(4)检查SDOH与远程医疗使用的关系。多变量逻辑回归(Multivariable Logistic Regression, MVLR)作为基准模型,同时训练了七种ML算法:Lasso/弹性网络(Elastic Net)、支持向量机(Support Vector Machine, SVM)、随机森林(Random Forest, RF)、LightGBM、多层感知器(Multilayer Perceptron, MLP)和少样本学习(Few-Shot Learning, FSL)原型网络。研究识别出19个SDOH预测因子,涵盖四个领域:人口统计学、社会经济、邻里/建成环境和医疗保健可及性。主要发现包括:当前ADHD患病率为6.3%;当前ADHD成人更年轻、男性、白人、未婚、非房主,且教育水平、收入和财务安全感较低;约70%使用远程医疗进行咨询和配药,82.32%的远程医疗就诊由保险覆盖,但38.76%的人报告ADHD相关诊断或治疗费用未被覆盖;ML模型(尤其是SVM和FSL,F1=0.63)优于MVLR(F1=0.53);年龄、种族、婚姻状况、支付医疗账单困难、房屋所有权、教育水平和家庭规模是最一致的强预测因子。该论文发表在《Healthcare》期刊。
**主要关键技术方法**
本研究使用NCHS RSS Round 2调查数据,样本来自美国成人(n=7009,当前ADHD亚组n=294用于建模)。主要方法包括:通过Pearson卡方检验比较三组SDOH分布;采用MVLR(基准模型)和七种ML算法(Lasso/弹性网络、SVM、RF、LightGBM、MLP、FSL原型网络)进行预测建模,以F1、召回率、准确率、ROC-AUC和Brier评分评估性能;变量重要性通过各算法原生指标(系数幅度、Gini重要性、分裂重要性、置换重要性)评估。模型采用训练/测试集(80/20)和十折交叉验证进行调优,并应用类权重平衡处理类别不平衡。
**研究结果**
**4.1 数据描述性分析**:参与者的SDOH特征显示,当前ADHD成人更年轻(25-44岁)、男性、白人,且社会经济指标更低(教育、收入、房屋所有权、保险覆盖),财务压力更大(支付医疗账单困难等)。互联网可及性超过98%,但当前ADHD组报告用于医患沟通的互联网使用率最高。
**4.2 卡方检验结果**:年龄、婚姻状况、社会经济因素(收入比、就业、房屋所有权、医疗账单困难等)以及医疗可及性变量(交通、常规护理场所)在“从未诊断-当前诊断”组间差异显著(p<0.001),而邻里水平因素(大都市状态、普查区域)无显著差异。
**4.3 ADHD相关远程医疗利用状态**:45.58%的当前ADHD成人曾使用远程医疗;70.50%用于咨询/治疗,68.34%用于配药;61.24%的ADHD诊断或治疗费用由保险支付,82.32%的远程医疗就诊由保险覆盖;67.24%计划未来三个月内再次使用远程医疗配药,75.21%计划再次咨询。
**4.4 多变量逻辑回归分析**:MVLR结果显示,年龄每增加一个单位,远程医疗使用几率降低(aOR=0.56, 95%CI [0.36, 0.87], p=0.011);支付医疗账单困难与远程医疗使用几率增加相关(aOR=2.52, 95%CI [1.16, 5.52], p=0.020);种族也与远程医疗使用显著相关(aOR=1.37, 95%CI [1.05, 1.79], p=0.021)。其他变量(婚姻状况、保险覆盖、房屋所有权)呈正相关但未达显著水平。
**4.5 ML模型性能**
**4.5.1 整体模型性能**:所有ML模型的F1值(0.56-0.63)均高于MVLR(0.53);SVM和FSL的F1最高(均为0.63),FSL召回率最高(0.69),SVM准确率最高(0.66)。bootstrap 95%置信区间重叠,表明性能差异无统计学意义。校准曲线显示RF和LightGBM校准良好(Brier=0.235和0.242),而MLP系统性高估概率(Brier=0.394)。
**4.5.2 跨模型预测因子**:七个预测因子在≥6/8个模型中排名前十(中位数排名≤10):年龄、种族、婚姻状况、支付医疗账单困难、房屋所有权、教育水平、家庭规模,被归类为“一致高排名”。健康保险覆盖和常规护理场所为“经常高排名”(4-5个模型)。其余预测因子为“模型依赖型”。
**讨论与结论**
讨论部分指出,研究结果与既往文献一致:当前ADHD成人更可能为男性、白人、未婚、社会经济地位较低,且面临财务压力。远程医疗使用的关键预测因子包括年龄、种族、财务困难、房屋所有权、教育水平和家庭规模,强调了可负担性、保险覆盖和家庭资源的重要性。尽管ML模型优于MVLR,但性能提升幅度有限(F1从0.53到0.63),主要价值在于识别可操作的SDOH相关因素,而非个体预测。例如,支付医疗账单困难者使用远程医疗的几率是其他人的2.52倍,而老年人使用几率降低一半。然而,这些发现需注意公平性:顶级预测因子(如种族、保险覆盖、房屋所有权)本身是结构性不平等的标志,模型可能再现现有差异。鉴于样本量有限(n=294),未进行亚组分层验证。未来研究应使用更大样本、纵向设计、公平性感知指标。
**结论翻译**:本研究提示,SDOH在ADHD成人远程医疗利用中发挥重要作用。在19个SDOH预测因子中,年龄(aOR = 0.56)、支付医疗账单困难(aOR = 2.52)和种族(aOR = 1.37)在MVLR中与远程医疗使用显著相关,并且这些变量——连同家庭规模和教育水平——在七种ML算法中均一致排名靠前。尽管所有ML模型在数值上获得了比MVLR更高的F1值,但bootstrap置信区间重叠,表明性能差异无统计学意义。据研究人员所知,这是首项利用全国性调查数据,通过多种ML方法专门检查美国ADHD成人中SDOH与远程医疗利用之间关系的研究。未来研究应采用纵向设计评估时间趋势,使用更大且更多样化的样本以提高模型稳定性,并采用公平性感知指标以确保预测模型不会再现现有差异。从政策角度,加强保险保护、提升健康素养和提供文化敏感护理可能有助于解决结构性障碍,促进不同人群在心理健康领域更公平地使用远程医疗。