[發明專利]一種HIV陰性隱球菌腦膜炎治療結局預測模型及其構建方法

在審

• 申請號: 202211487273.4
• 申請日: 2022-11-25
• 公開（公告）號: CN115762764A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 劉子鋒;盧婭欣;彭福華;劉君宇;楊欽泰;銀琳;凌翔
• 申請（專利權）人: 中山大學附屬第三醫院
• 主分類號: G16H50/20
• 分類號: G16H50/20;G06F18/24;G06N20/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 王偉

1.一種HIV陰性隱球菌腦膜炎治療結局預測模型的構建方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、收集HIV陰性隱球菌腦膜炎患者臨床數據作為候選特征數據變量；

S2、以HIV陰性隱球菌腦膜炎患者抗真菌治療后10周的治療效果為隱球菌腦膜炎患者的治療結局；

S3、對候選特征數據進行數據分析處理；

S4、使用最小絕對收縮選擇算子篩選得到最優特征數據變量；

S5、采用隨機森林、極端梯度提升樹、邏輯回歸、高斯樸素貝葉斯、K鄰近和多層感知機機器學習模型對訓練集進行模型構建；

S6、通過內部驗證和綜合評價篩選出最優模型。

2.根據權利要求1所述的構建方法，其特征在于，所述步驟S1中的臨床數據包括年齡、性別、吸煙史、飲酒史、體重指數、頭痛、發燒、嘔吐、頸項強直、視力障礙、聽力障礙、意識狀態改變、顱內壓、基線腦脊液隱球菌計數、入院2周內隱球菌計數均值、入院2周內隱球菌計數變化斜率、腦脊液培養狀態、腦脊液白細胞、腦脊液蛋白、腦脊液糖、腦脊液氯化物、血紅蛋白、血白細胞、血小板、血鉀、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、血尿素氮、肌酐、腦膜強化、腦實質受累、腦積水、是否免疫功能低下、出現癥狀到就診時間、共病個數、臨床常見癥狀個數。

3.根據權利要求1所述的構建方法，其特征在于，所述步驟S2中治療結局分為成功或不成功，其中不成功定義為死亡、疾病進展或復發；成功定義為腦脊液培養、印墨染色陽性后轉陰，患者臨床癥狀得到改善。

4.根據權利要求1所述的構建方法，其特征在于，所述步驟S3的數據分析處理包括刪除高缺失變量、刪除高相關變量、數據填補、數據變換和數據標準化。

5.根據權利要求4所述的構建方法，其特征在于，所述刪除高缺失變量為刪除數據集中變量缺失率大于30％的變量；所述刪除高相關變量為刪除變量相關系數大于0.8的變量；所述數據填補為連續型變量使用均值填補法，分類變量使用眾數填補法；所述數據變換為對所有連續型變量進行Yeo-Johnson正態性變換；所述數據標準化為對所有連續型變量進行中心化和歸一化處理。

6.根據權利要求1所述的構建方法，其特征在于，所述步驟S4篩選得到的最優特征數據變量包括基線腦脊液隱球菌計數、意識狀態改變、腦脊液白細胞、入院2周內隱球菌計數變化斜率、聽力障礙、顱內壓、腦脊液氯化物、谷草轉氨酶。

7.根據權利要求1所述的構建方法，其特征在于，所述步驟S6的內部驗證包括對各模型的最優超參數和最優填補方式進行驗證。

8.根據權利要求1所述的構建方法，其特征在于，所述步驟S6的綜合評價包括AUC、靈敏度、特異度、準確率、陽性預測值、陰性預測值和F1值。

9.一種采用權利要求2～8任一項所述的構建方法構建的HIV陰性隱球菌腦膜炎治療結局預測模型。

10.根據權利要求9所述的HIV陰性隱球菌腦膜炎治療結局預測模型在評估HIV陰性隱球菌腦膜炎患者治療效果中的應用。