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【精选编译】机器学习可用于预测脑出血后早期癫痫

神外资讯 • 4 年前 • 495 次点击  




































































































































近期,美国伊利诺伊州芝加哥西北大学急诊医学系的Gabrielle Bunney等建立可预测早期癫痫的机器学习模型,并评价模型预测能力,以便确定最可能发生癫痫的患者并予以预防性用药,结果发表在2022年3月的《Neurocrit Care》在线。

——摘自文章章节


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Ref: Bunney G, et al. Neurocrit Care. 2022 Mar 14. doi: 10.1007/s12028-022-01470-x. [Epub ahead of print]


研究背景




脑出血(ICH)占所有脑卒中的10%,癫痫是ICH的严重并发症。脑出血1周内发生的早期癫痫是导致病情恶化、发展为晚期癫痫和脑疝的危险因素。相关指南推荐预防性使用抗癫痫药,但药物副作用致使患者预后不良。近期,美国伊利诺伊州芝加哥西北大学急诊医学系的Gabrielle Bunney等建立可预测早期癫痫的机器学习模型,并评价模型预测能力,以便确定最可能发生癫痫的患者并予以预防性用药,结果发表在2022年3月的《Neurocrit Care》在线。


研究方法



该项研究收集2006年11月至2021年4月美国西北大学和约翰霍普金斯大学附属医院的864例ICH患者作为机器学习模型的训练集和测试集。ICH诊断依据为头颅CT和病史资料。早期癫痫的诊断依据是临床表现和脑电图。排除标准①外伤史,②缺血性休克后出血,③结构性病变,如肿瘤。早期癫痫预测模型分为两种:①CAV模型,包括皮质血肿位置、年龄≤65岁和血肿量≥10ml等因素;②CAV+模型,包括皮质血肿位置、年龄≤65岁、血肿量≥10ml;以及使用过抗凝药或抗血小板药、GCS评分、国际标准化比值(INR)和收缩压等因素。用于预测早期癫痫的算法,包括逻辑回归、套索回归、极值梯度提升、随机森林回归和支持向量机回归;参与者操作特征曲线下方面积(AUC)用于评价模型的预测能力。


研究结果



研究结果表明,通过极值梯度提升算法和CAV+模型预测显示的血肿位置、GCS评分和INR是癫痫发作的最重要预测因素,而收缩压和抗血小板药的预测价值很小。CAV和CAV+模型在验证集呈现预测早期癫痫均有效(AUC=0.69-0.69)。根据极值梯度提升算法结果,与CAV模型相比(AUC=0.72,95%CI,0.62-0.82),CAV+模型预测早期癫痫效果更好(AUC=0.79,95%CI,0.71-0.87,P=0.04),其它算法结果也相似。


研究结论



综上所述,机器学习可用于预测ICH后早期癫痫。已发表的预测晚期癫痫的CAV模型也能预测早期癫痫。在增加变量改进为CAV+模型后,预测结果更有效。但此研究有如下局限性:①机器学习要求可重复性,研究者采用5种算法重复10次运算;②样本量太小;③没有把开颅手术纳入预测因素和④没有将脑电图纳入预测因素。因此,作者建议下一步开展前瞻性临床试验评价CAV+模型的预测价值,以便能选出适合的病人进行癫痫监测和预防性抗癫痫治疗。

组稿

杜倬婴 主治医师

复旦大学附属华山医院

编译

韩硕 医师

海军军医大学附属长征医院

审校

杜倬婴 主治医师

复旦大学附属华山医院

终审

陈衔城 教授

《神外资讯》主编

复旦大学附属华山医院



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