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基于三种机器学习方法研究骨质疏松性骨折危险因素及构建列线图预测模型 被引量:1
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作者 云思敏 王雄毅 +5 位作者 谢伊代·如则 朱柯雨 翁程伟 郑苗 魏祺 徐又佳 《中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志》 北大核心 2025年第1期36-48,共13页
目的运用3种机器学习方法探讨骨质疏松症患者发生骨质疏松性骨折的危险因素,并构建列线图预测模型。方法选取2021年10月至2023年5月苏州大学附属第二医院289例骨质疏松症患者作为研究对象,按是否骨折分为骨折组(93例)和非骨折组(196例)... 目的运用3种机器学习方法探讨骨质疏松症患者发生骨质疏松性骨折的危险因素,并构建列线图预测模型。方法选取2021年10月至2023年5月苏州大学附属第二医院289例骨质疏松症患者作为研究对象,按是否骨折分为骨折组(93例)和非骨折组(196例)。采用R语言开展相关研究。运用拉索回归(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)、极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)、随机森林(random forest,RF)3种机器学习方法平行评估“变量”与骨质疏松性骨折风险的相关性,分析3种机器学习方法“重叠覆盖”的风险因素,采用多因素Logisitic回归方法验证结果的独立预测性。基于机器学习和多因素Logisitic回归分析筛选出的独立危险因素构建“列线图预测模型”,采用Bootstrap方法进行内部和外部验证,通过受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积(area under the curve,AUC)、Hosmer-Lemeshow拟合优度检验、校准曲线及决策曲线(decision curve analysis,DCA)评估列线图预测模型的准确性和临床适用性。结果3种机器学习方法各自筛选到不同风险因素,经过“重叠覆盖”分析得到6项共同的骨质疏松性骨折重要风险因素:年龄、甘油三酯、Ca、血清25羟维生素D、股骨颈T值、血清白蛋白。多因素Logistic回归分析显示其中5个因素是脆性骨折的独立危险因素:年龄(OR=1.075,95%CI:1.017~1.136,P=0.011)、甘油三酯(OR=0.207,95%CI:0.103~0.415,P<0.001)、Ca(OR=0.010,95%CI:0.000~0.602,P=0.028)、股骨颈T值(OR=0.443,95%CI:0.245~0.800,P=0.007)、血清25羟维生素D(OR=0.902,95%CI:0.830~0.980,P=0.015)。基于5个预测危险因素构建的列线图预测模型验证结果显示:模型训练集AUC值为0.934(95%CI:0.897~0.972),内部验证集的AUC值为0.893(95%CI:0.802~0.984),外部验证集的AUC值为0.849(95%CI:0.792~0.905),预测效能良好。校准曲线显示预测值与理想曲线有较好一致性。Hosmer-Lemeshow拟合优度检验(训练集:χ^(2)=9.842,P=0.276;内部验证集:χ^(2)=5.174,P=0.739;外部验证集:χ^(2)=12.828,P=0.118)表明模型有较高的预测准确性。DCA表示该模型临床效能表现良好。结论3种机器学习方法共同指出的骨质疏松性骨折高风险因素有6项,经多因素Logistic回归分析认为高龄、低甘油三酯、低Ca、低血清25羟维生素D、低股骨颈T值为独立危险因素,其中低甘油三酯、低血清25羟维生素D危险因素以往报道较少。基于3种机器学习方法构建的列线图预测模型有较好便捷性、准确性,可帮助临床医生识别骨质疏松性骨折高危患者,有益实施早期干预。 展开更多
关键词 骨质疏松性骨折 机器学习 列线图 预测模型
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医院内骨质疏松性骨折信息“自动抓取数据库”构建及12754例患者智能化管理应用报告 被引量:1
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作者 朱柯雨 刘功稳 +7 位作者 王一可 魏祺 郑苗 翁程伟 云思敏 王雄毅 张东 徐又佳 《中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志》 北大核心 2025年第1期60-72,共13页
目的为提高医院内骨质疏松性骨折(osteoporotic fracture,OF)患者诊疗质量和管理效率,本研究自主构建一种医院内自动抓取相关资料的“骨质疏松性骨折数据库”,数据库内置管理流程相关的智能化功能模块。在此基础上,分析该数据库在实际... 目的为提高医院内骨质疏松性骨折(osteoporotic fracture,OF)患者诊疗质量和管理效率,本研究自主构建一种医院内自动抓取相关资料的“骨质疏松性骨折数据库”,数据库内置管理流程相关的智能化功能模块。在此基础上,分析该数据库在实际场景应用的结果和有效性。方法构建院内封闭式多源异构数据整合的专病数据库,数据库接口可后台对接医院的信息系统(hospital information system,HIS)、影像归档和通信系统(picture archiving and communication systems,PACS)、实验室信息系统(laboratory information system,LIS)等固有数据平台,并自动运用自然语言处理(natural language processing,NLP)技术识别及整合OF患者相关信息。运用该数据库纳入2022年6月至2024年6月苏州大学附属第二医院收治的50岁以上、4部位骨折(椎体、髋部、肱骨近端和桡骨远端)的12754例患者,并对患者信息进行智能化管理应用分析。结果该数据库可按照纳入条件自动获得12754例患者数据,并自动收集患者基本资料、病历或影像检查的骨折记录、检验检查结果、实时治疗方案等407个结构化字段信息。数据库可自动完成患者的骨质疏松相关数据识别(骨折部位、骨密度值、骨代谢相关指标、抗骨质疏松药使用)、院内转科及经治医生追踪、院内多次骨折记录检索。当患者确定纳入管理,数据库可实现本次骨折后2年档案构建、辅助宣教、智能随访、院内门诊电脑同屏显示等智能化管理功能。结论“骨质疏松性骨折数据库”拥有便捷的OF患者信息抓取功能,可实时了解相应管理的基础数据,可自动完成规定时间内设定管理的指导及提醒。该数据库有院内多源异构数据整合的专病数据库特点,为OF精准化、智能化、便捷化管理提供新的思路和有效工具。 展开更多
关键词 骨质疏松性骨折 再骨折 专病数据库 智能化管理 软件开发
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Midkine蛋白促进破骨细胞分化的机制及其抑制剂iMDK对骨质流失的缓解作用
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作者 谢伊代·如则 胡宇童 +3 位作者 赖厚福 云思敏 冯光辰 徐又佳 《中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志》 北大核心 2025年第3期304-315,共12页
目的探讨Midkine(MDK)蛋白在破骨细胞分化中的作用及其抑制剂iMDK对骨质流失的改善效果。方法采用CCK-8法检测重组MDK蛋白对细胞活力的影响。通过RANKL诱导小鼠骨髓单核细胞(bone marrow mononuclear cells,BMMCs)体外分化为破骨细胞,... 目的探讨Midkine(MDK)蛋白在破骨细胞分化中的作用及其抑制剂iMDK对骨质流失的改善效果。方法采用CCK-8法检测重组MDK蛋白对细胞活力的影响。通过RANKL诱导小鼠骨髓单核细胞(bone marrow mononuclear cells,BMMCs)体外分化为破骨细胞,分别用不同浓度的重组MDK蛋白处理,使用TRAP染色法测定成熟破骨细胞数量,罗丹明-鬼笔环肽染色法检测丝状肌动蛋白环(filamentous actin,F-actin)形成,蛋白免疫印迹法分析破骨细胞分化标志蛋白、NF-κB信号通路相关蛋白p65的磷酸化水平和核因子κ-B抑制蛋白α(inhibitor of nuclear factor kappa-B alpha,IκBα)的表达。建立小鼠卵巢去势骨质疏松模型,随机分为假手术组、模型组、模型+iMDK组,进行8周干预。通过酶联免疫吸附测定检测血清MDK水平,显微CT观察股骨远端骨密度和骨微结构,并进行TRAP染色分析骨组织破骨细胞数量。结果体外实验显示,MDK蛋白不影响BMMCs活性,并显著增加TRAP阳性破骨细胞和F-actin的形成,并上调破骨细胞分化和骨吸收相关蛋白表达,同时增强NF-κB信号通路中p65的磷酸化并降低IκBα的表达。NF-κB抑制剂BAY 11-7082部分逆转重组MDK蛋白对破骨细胞分化标志蛋白的上调作用。体内实验表明,模型组小鼠血清MDK蛋白水平显著高于假手术组。模型+iMDK组小鼠骨密度、骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数量显著高于模型组,且骨组织中TRAP表达显著低于模型组。结论MDK蛋白促进体外破骨细胞分化,可能通过激活NF-κB信号通路上调破骨细胞分化标志蛋白的表达。MDK抑制剂iMDK在改善雌激素缺乏导致的骨质流失方面显示出潜力,为绝经后骨质疏松症的治疗提供可行方案。 展开更多
关键词 MIDKINE 破骨细胞 骨质疏松 核因子活化B细胞κ轻链增强子
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胸椎松质骨CT值对骨质疏松症的预测价值 被引量:2
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作者 王雄毅 潘盛 +4 位作者 王一可 刘炜峰 谢伊代·如则 云思敏 徐又佳 《中国骨质疏松杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期530-537,共8页
目的探讨胸椎CT值与骨密度(BMD)的相关性以及如何将该指标运用于骨质疏松症(OP)的预测。方法回顾性分析2020年6月至2023年6月在苏州大学附属第二医院进行胸部CT平扫+重建及骨密度测定的符合入组标准的340名患者,采集患者T1~12和L1各椎体... 目的探讨胸椎CT值与骨密度(BMD)的相关性以及如何将该指标运用于骨质疏松症(OP)的预测。方法回顾性分析2020年6月至2023年6月在苏州大学附属第二医院进行胸部CT平扫+重建及骨密度测定的符合入组标准的340名患者,采集患者T1~12和L1各椎体3个不同横截面上椎体松质骨的CT值,计算出椎体的平均CT值。同时根据双能X线骨密度仪(DXA)测出的T值将其分为骨量正常组、骨质减少组、骨质疏松组。分析T1~12和L1的CT值与年龄、BMD以及T值之间的相关性。结果T1~12和L1的CT值随着年龄的升高而下降。(2)各椎体之间的CT值具有显著的相关性(P<0.05)。(3)T1~12和L1的CT值与BMD、T值均呈显著正相关(P<0.05)。(4)根据T值大小,340名老年患者分为骨量正常、骨质减少及骨质疏松3组。组间两两进行比较,骨质疏松症组CT值<骨质减少组CT值<骨量正常组CT值,差异具有统计学意义(P<0.05)。(5)单节段胸椎与L1通过CT值来预测骨质减少和骨质疏松的受试者工作曲线(ROC)差异不存在统计学意义。(6)联合BMI、年龄和多个胸椎的预测具有更高的AUC值(AUC=0.906)。结论DXA测得BMD值与椎体松质骨CT值存在显著正相关,可以通过单节段椎体的CT值来预测骨质减少和骨质疏松,联合BMI、年龄和多个胸椎的预测模型拥有更好的效果。 展开更多
关键词 骨质疏松症 骨密度 CT影像
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