Research Article

מודל אלבומין ולמידת מכונה לחיזוי תמותה מכל הסיבה ב-28 ימים בחולי טיפול נמרץ עם סרטן ריאות

DOI:

10.3791/70067

⸱

April 3rd, 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Pathology, Wangjing Hospital of China Academy of Chinese Medical Sciences, 2Department of Respiratory Medicine, The First Affiliated Hospital of Zhengzhou University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פרוטוקול זה מפרט את חילוץ נתוני טיפול נמרץ קליני ממסד הנתונים MIMIC-IV ואת יישום ניתוח הישרדות ומודלים ניתנים לפרשנות של למידת מכונה להערכת אלבומין בסרום כמנבא לתמותה תוך 28 יום בחולי סרטן ריאות.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אלבומין בסרום משקף מצב תזונתי, דלקת מערכתית ונטל מחלות. עם זאת, המשמעות הפרוגנוסטית שלו בקרב חולים קריטיים עם סרטן ריאות נותרה לא ברורה. מחקר זה נועד לחקור את הקשר בין אלבומין סרום לתמותה מכל הסיבה תוך 28 ימים בחולי טיפול נמרץ (ICU) עם סרטן ריאות, ולהעריך את ערכו החיזוי במודלים של למידת מכונה (ML). מחקר קוהורט רטרוספקטיבי זה כלל 1,274 מטופלי טיפול נמרץ מבוגרים עם סרטן ריאות ממאגר Medical Information Mart for Intensive Care IV (MIMIC-IV). מודלים של סיכונים פרופורציונליים מרובי משתנים של קוקס העריכו את הקשר בין אלבומין בסרום לתמותה של 28 ימים. ניתוחים נוספים כללו ספלינים קובייתיים מוגבלים, עקומות הישרדות של קפלן–מאייר, וניתוחי תת-קבוצות. מסווגי ML פותחו באמצעות אופרטור ההתכווצות והבחירה המוחלטת המינימלית (LASSO) ובורוטה לבחירת תכונות. רגרסיה לוגיסטית נבחרה כמודל האופטימלי, כאשר ערכי SHapley Additive Explanations (SHAP) שימשו לפרשנות. מבין 1,274 מטופלים, שיעור התמותה ב-28 ימים עמד על 26.9%. רמות אלבומין נמוכות יותר בסרום היו קשורות באופן עצמאי לתמותה גבוהה יותר ב-28 ימים. יחס הסיכון לכל עלייה של 1 גרם לד"ל באלבמין בסרום היה 0.729 (רווח בר-סמך 95%, 0.597–0.891; p = 0.002). נצפתה אסוציאציה הפוכה בין רבעוני אלבומין בסרום (p למגמה <0.001), וניתוח קפלן–מאייר הראה תמותה נמוכה יותר בקרב מטופלים עם אלבומין ≥2.9 גרם לד"ל (דירוג לוגריתם p < 0.0001). מודל הרגרסיה הלוגיסטית השיג AUC של 0.767 בקוהורט הוולידציה, מה שמעיד על הבחנה וכיול טובים. ניתוח SHAP זיהה אלבומין בסרום כמנבא מרכזי לתמותה תוך 28 ימים. אלבומין נמוך יותר בסרום היה קשור באופן עצמאי לעלייה בתמותה קצרה טווח בקרב חולי טיפול נמרץ עם סרטן ריאות. אלבומין בסרום עשוי לשמש כסמן ביוגרפי מעשי לשכבת סיכון מוקדמת באוכלוסייה זו. מודלים של למידת מכונה הכוללים אלבומין הראו ביצועים חיזויים חזקים ויכולת פרשנות.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

סרטן הריאות ממשיך להיחשב בין הצורות הנפוצות והקטלניות ביותר של ממאירות בעולם. לפי דיווח מצפה הסרטן הגלובלי (GLOBOCAN 2020), סרטן הריאות מייצג כ-11.4% מכלל מקרי הסרטן החדשים שזוהו ונשאר הגורם העיקרי למקרי מוות הקשורים לסרטן, התורם לכ-18% ממקרי המוות מסרטןברחבי העולם. למרות שהושגה התקדמות משמעותית בטכניקות אבחון מוקדמות, משטרי כימותרפיה וגישות טיפול ממוקדות, שיעור ההישרדות הכולל של סרטן ריאות במשך 5 שנים נשאר מתחת ל-20%, בעיקר בזכות הופעתו בשלבים מאוחרים ואופיו האגרסיבי מאוד2.

מספר משמעותי של אנשים שאובחנו עם סרטן ריאות זקוק לאשפוז ביחידת טיפול נמרץ (ICU) לאורך ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

גישה למסדי נתונים וסביבת תוכנה
קבלת גישה מורשית למאגר המידע הרפואי לטיפול נמרץ IV (MIMIC-IV, v3.1) לאחר סיום ההכשרה הנדרשת לשימוש אתי בנתונים (מזהה הסמכה: 69002811). לפי מדדים לסקירה אתית של מדעי החיים ומחקר רפואי הכולל נבדקים אנושיים (18 בפברואר 2023, סין), סעיף 32 קובע כי מחקר המשתמש בנתונים ציבוריים שהושגו כחוק, נתונים שנוצרו ללא הפרעה להתנהגות הציבורית, או מידע אנונימי פטור מסקירת אתיקה. בהתאם להוראות אלו, מחקר זה היה פטור מאישור אתי מוסדי. פרוטוקול השימוש בנתונים וההנחיות האתיות נשמרו בקפדנות, והמחקר נערך אך ורק למטרות מחקר מדעי. הגדר את סביבת מסד הנתונים באמצעות PostgreSQL (v17.1.11). השתמש ב-Navicat Premium ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מאפייני בסיס
בסך הכל זוהו והוצאו 1,274 חולים עם סרטן ריאות ממאגר הנתונים של MIMIC-IV (איור 1). הגיל החציוני של הקבוצה היה 69 שנים (IQR: 61–77), ו-51.18% היו גברים. בסך הכול, 343 מטופלים (26.92%) מתו בתוך 28 ימים מהכניסה לטיפול נמרץ. מאפייני הבסיס המסודרים לפי מצב הישרדות של 28 ימים מוצגים בטבלה 1. בהשוואה לניצולים, לא שורדים הראו חומרת מחלה גבוהה משמעותית, כפי שמשתקף במדד APACHE II, מדד מחלות נלוות צ'רלסון, SAPS II, ו-SOFA (כולם p < 0.001). מב.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

במחקר זה, בחנו את הקשר בין רמות אלבומין בסרום לבין תמותה מכל הסיבה תוך 28 ימים בקרב חולי טיפול נמרץ עם סרטן ריאות, תוך שימוש בנתונים ממאגר MIMIC-IV. רמות אלבומין סרום נמוכות היו קשורות באופן עצמאי לסיכון גבוה יותר לתמותה ב-28 יום, גם לאחר התאמה למגוון רחב של משתנים קליניים. קשר זה נשאר עקבי בגישות אנליטיות שונות, כולל מודלים של סיכונים פרופורציונליים של Cox ושיטות למידת מכונה. ניתוחי תת-קבוצות הראו עוד יותר את יציבות הקשר הזה בין שכבות רלוונטיות קלינית, ללא התגלות אינטראקציות משמעותיות. .......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים מתחרים.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנו מעריכים בכנות את התרומות המשמעותיות של כל המחברים למחקר זה; מאמציהם היקרים היו גורם מרכזי להצלחתה. מחקר זה מומן על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (82174415, 82405441), פרויקט חדשנות במדע וטכנולוגיה של האקדמיה הסינית לרפואה סינית מסורתית (CI2021A01818, C12021A03307, C12021A05054) ופרויקט בניית בית החולים לרפואה סינית מסורתית ברמה גבוהה של בית החולים וואנגג'ינג, פרויקט מחקר קליני מבוסס ראיות מיוחד לרפואה סינית מסורתית (WJYY-XZKT-2023-25).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
מאגר מידע רפואי לטיפול נמרץ IV (MIMIC-IV)המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטסhttp: //mimic.physionet.org/
נביקט פרימיום (v17)PremiumSoft CyberTech Ltd.
PostgreSQL (v17.1.11)קבוצת הפיתוח הגלובלית PostgreSQL
פייתון (v3.10)קרן התוכנה של פייתון
תוכנה סטטיסטית R (גרסה 4.2.3)קרן R למחשוב סטטיסטי
התפשטות תוספת של שפלי (SHAP)תוכנה בקוד פתוח

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Serum AlbuminLung CancerICU Patients28 Day MortalityMachine LearningLogistic RegressionCox Proportional HazardsSHAP AnalysisRisk StratificationFeature Selection

Related Articles