【摘要】：目的使用2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者的臨床資料和生化檢查建立基于機(jī)器學(xué)習(xí)理論的2型糖尿病并發(fā)癥的預(yù)測(cè)模型,其次以二元Logistic回歸作為補(bǔ)充,初步篩查2型糖尿病患者并發(fā)癥的關(guān)聯(lián)因素及影響順位,用建立好的模型預(yù)測(cè)不同發(fā)病階段的2型糖尿病患者是否患有并發(fā)癥,初步分析關(guān)聯(lián)因素與2型糖尿病及并發(fā)癥之間的聯(lián)系。方法調(diào)取2017年7月-2018年7月西北地區(qū)某省人民醫(yī)院共420名2型糖尿病住院患者的電子病歷信息,收集糖尿病診斷數(shù)據(jù)及生化檢查資料,進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理之后篩選得到了其中可能對(duì)2型糖尿病及并發(fā)癥具有研究意義的77個(gè)變量,將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理后建立數(shù)據(jù)庫(kù),使用MATLAB軟件,采用機(jī)器學(xué)習(xí)中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial neural networks,ANN)算法,用誤差反向傳播(Back propagation,BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為擬合模型,將樣本分為訓(xùn)練組和驗(yàn)證組,其中訓(xùn)練組包含樣本358例(占樣本總量的85%),建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,結(jié)構(gòu)為77-50-1、學(xué)習(xí)率為0.1、訓(xùn)練誤差為0.2、最大訓(xùn)練步數(shù)設(shè)為1000步(epoeh)、傳遞函數(shù)為對(duì)數(shù)Sigmiod函數(shù)、采用Levenberg-Marquardt優(yōu)化方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練。驗(yàn)證組樣本有62例(占樣本總量的15%),驗(yàn)證BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測(cè)性能并預(yù)測(cè)其是否患有并發(fā)癥。其次,應(yīng)用基于流行病學(xué)研究設(shè)計(jì)的二元logistic回歸,分別用卡方檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)篩選有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量,再將篩選出的變量納入行二元logistic回歸分析,應(yīng)用SPSS18.0軟件對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,篩選2型糖尿病并發(fā)癥的關(guān)聯(lián)因素。結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和二元logistic回歸得出的影響因素,從實(shí)際臨床學(xué)習(xí)和文獻(xiàn)中分析關(guān)聯(lián)因素,初步探討其與2型糖尿病及并發(fā)癥的關(guān)系。結(jié)果BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型用驗(yàn)證組進(jìn)行預(yù)測(cè)的正確率約為93.55%,靈敏度和特異度分別為95.6%、88.2%,在77個(gè)變量影響值排序中,嗜堿性粒細(xì)胞比率、平均紅細(xì)胞體積、紅細(xì)胞、紅細(xì)胞體積分布寬度、腰圍、舒張壓、收縮壓、總膽汁酸、年齡、糖尿病家族史等因子順位排序靠前;二元logistic回歸中年齡和平均紅細(xì)胞體積是2型糖尿病發(fā)展至并發(fā)癥的兩個(gè)關(guān)聯(lián)因素。結(jié)論應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)的正確率約為93.55%,靈敏度和特異度分別為95.6%、88.2%,可見(jiàn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型具有較高的預(yù)測(cè)性能,其中嗜堿性粒細(xì)胞比率、平均紅細(xì)胞體積、紅細(xì)胞、紅細(xì)胞體積分布寬度、腰圍、舒張壓、收縮壓、總膽汁酸、年齡、糖尿病家族史等因子順位排序靠前;二元logistic回歸中年齡和平均紅細(xì)胞體積是2型糖尿病發(fā)展至并發(fā)癥的兩個(gè)關(guān)聯(lián)因素,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果中得到的變量也包含了logistic回歸中得到的變量。本次研究初步嘗試應(yīng)用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法建立2型糖尿病并發(fā)癥的預(yù)測(cè)模型,用于預(yù)測(cè)2型糖尿病不同發(fā)病階段的患者是否處于并發(fā)癥這一階段,期望篩選更復(fù)雜更多樣的指標(biāo)并且獲得影響度排序,為2型糖尿病發(fā)展至并發(fā)癥階段的早期診斷提供一定的科學(xué)依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：西安醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TP181;R587.1

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本文編號(hào)：2696180