西藏2025自考[生物醫(yī)藥數(shù)據(jù)科學(xué)]藥物數(shù)據(jù)挖掘案例題專練一、案例分析題（每題20分，共2題）案例一：藏藥數(shù)據(jù)庫中的抗炎藥物數(shù)據(jù)挖掘背景材料：西藏?fù)碛胸S富的藏藥資源，近年來，藏藥現(xiàn)代化研究逐漸受到關(guān)注。某研究團(tuán)隊(duì)收集了西藏地區(qū)10種傳統(tǒng)抗炎藏藥的臨床數(shù)據(jù)，包括藥物名稱（如“雪蓮花”“紅景天”）、提取成分（如“藏紅酸”“高山黃杜鵑素”）、治療病癥（如“類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎”“高原反應(yīng)”）、臨床試驗(yàn)樣本量（50-200例不等）及主要療效指標(biāo)（炎癥因子抑制率）。數(shù)據(jù)存在缺失值（約5%的樣本量療效指標(biāo)未記錄），部分記錄格式不統(tǒng)一（如劑量單位有“mg/mL”“g/kg”等差異）。問題：1.若需構(gòu)建藏藥抗炎活性預(yù)測模型，請(qǐng)說明數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟，并解釋如何處理缺失值和劑量單位不一致問題。2.假設(shè)通過關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘發(fā)現(xiàn)“雪蓮花”與“類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎”存在強(qiáng)關(guān)聯(lián)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)驗(yàn)證該關(guān)聯(lián)的臨床試驗(yàn)思路。3.結(jié)合西藏高海拔環(huán)境特點(diǎn)，分析藏藥數(shù)據(jù)挖掘?qū)Ω咴Ｒ姴。ㄈ缏愿咴呐K?。┬滤幯邪l(fā)的潛在價(jià)值。二、實(shí)際應(yīng)用案例分析題（25分）背景材料：某藥企在西藏開展“青稞提取物抗糖尿病”臨床試驗(yàn)，收集了300名受試者的數(shù)據(jù)，包括：-人口學(xué)特征（年齡、性別、海拔居住年限）-生化指標(biāo)（血糖水平、胰島素敏感性）-用藥方案（青稞提取物劑量分組：0.5g/天、1.0g/天、1.5g/天）-療效結(jié)果（HbA1c下降率）其中，30%的樣本存在年齡記錄錯(cuò)誤（如記錄為190-200歲），且部分受試者同時(shí)服用其他降糖藥（未標(biāo)注）。問題：1.若需比較不同劑量青稞提取物的降糖效果，應(yīng)如何設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)清洗策略？請(qǐng)說明如何處理年齡異常值和未標(biāo)注的合并用藥問題。2.假設(shè)通過決策樹分析發(fā)現(xiàn)“高海拔居住年限”與“HbA1c下降率”關(guān)聯(lián)顯著，請(qǐng)解釋該結(jié)果可能存在的生物學(xué)機(jī)制。3.若計(jì)劃將研究拓展至藏區(qū)2型糖尿病患者，請(qǐng)?zhí)岢鰯?shù)據(jù)挖掘方法（如聚類分析或生存分析）以優(yōu)化個(gè)體化用藥方案。答案與解析一、案例分析題1.數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟及缺失值處理-數(shù)據(jù)清洗：-統(tǒng)一劑量單位：將“mg/mL”“g/kg”轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)單位（如“mg/kg”）-格式標(biāo)準(zhǔn)化：統(tǒng)一藥物名稱（如“雪蓮花”全稱為“紅景天學(xué)名：Rhodiolarosea”），統(tǒng)一病癥分類（如“類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎”“骨關(guān)節(jié)炎”歸為“風(fēng)濕免疫病”）-缺失值處理：-療效指標(biāo)缺失：采用KNN插補(bǔ)法（基于成分相似性）或多重插補(bǔ)法（生成多個(gè)假設(shè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行回歸分析）-臨床試驗(yàn)樣本量缺失：通過文獻(xiàn)檢索補(bǔ)充或用中位數(shù)替代（需注明數(shù)據(jù)來源）2.關(guān)聯(lián)規(guī)則驗(yàn)證設(shè)計(jì)-假設(shè)檢驗(yàn)：先通過Apriori算法提取藥物-病癥關(guān)聯(lián)度（支持度/置信度閾值設(shè)為0.8）-驗(yàn)證方法：-開展隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)（RCT），分組：①雪蓮花+常規(guī)治療；②常規(guī)治療+安慰劑-評(píng)估指標(biāo)：關(guān)節(jié)疼痛評(píng)分、炎癥因子（TNF-α）水平變化3.高原病新藥研發(fā)價(jià)值-優(yōu)勢：藏藥成分（如高山黃杜鵑素）可能通過抑制缺氧誘導(dǎo)因子（HIF-1）改善慢性高原心臟病患者內(nèi)皮功能-數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用：通過生存分析預(yù)測高海拔適應(yīng)人群的藥物代謝差異，指導(dǎo)劑量調(diào)整二、實(shí)際應(yīng)用案例分析題1.數(shù)據(jù)清洗策略-年齡異常值處理：剔除±3標(biāo)準(zhǔn)差外的記錄或通過受試者性別/居住海拔進(jìn)行插補(bǔ)-合并用藥問題：標(biāo)注“未記錄”樣本為“無合并用藥”，或通過傾向性評(píng)分匹配排除干擾因素2.生物學(xué)機(jī)制解釋-高海拔環(huán)境導(dǎo)致慢性低氧刺激，可能增強(qiáng)胰島素受體表達(dá)（關(guān)聯(lián)顯著性的可能解釋）-藏區(qū)人群胰島素敏感性天然較高，劑量優(yōu)化需考慮“海拔-代謝”交互效應(yīng)3.數(shù)據(jù)挖掘方法-聚類分析：按血糖水平/年齡/用藥劑量分層，識(shí)別不同亞群最佳劑量-