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摘要

本研究旨在探討血常規(guī)多參數(shù)聯(lián)合檢測(cè)對(duì)兒童細(xì)菌性肺炎的診斷價(jià)值。通過回顧性分析梅州市谷城醫(yī)院2023-2024年320例患兒(細(xì)菌性肺炎組200例、病毒性肺炎組80例、健康對(duì)照組40例)的臨床數(shù)據(jù),檢測(cè)白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)、中性粒細(xì)胞比例(NEUT%)、血小板分布寬度(PDW)及C反應(yīng)蛋白(CRP)等指標(biāo)。采用Logistic回歸與隨機(jī)森林算法構(gòu)建診斷模型,并通過受試者工作特征曲線(ROC)評(píng)估診斷效能。結(jié)果顯示:WBC+NEUT%+PDW+CRP聯(lián)合模型的曲線下面積(AUC)達(dá)0.936(95%CI:0.902-0.969),靈敏度91.2%,特異度88.5%,顯著優(yōu)于單一指標(biāo)(WBCAUC=0.812)。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞24小時(shí)變化率(ΔNeu24h)>15%的患兒退熱時(shí)間縮短2.3天(P<0.01)。研究表明,血常規(guī)多參數(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)可為兒童細(xì)菌性肺炎提供高效、低成本的輔助診斷方案?!瓣P(guān)鍵詞”:細(xì)菌性肺炎;兒童;血常規(guī)參數(shù);診斷模型;動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)ABSTRACTThisstudyaimedtoevaluatethediagnosticvalueofmulti-parameterhemogramanalysisinpediatricbacterialpneumonia.Retrospectivedatafrom320children(200bacterialpneumoniacases,80viralpneumoniacases,40healthycontrols)atMeizhouGuchengHospital(2023-2024)wereanalyzed,includingwhitebloodcellcount(WBC),neutrophilpercentage(NEUT%),plateletdistributionwidth(PDW),andC-reactiveprotein(CRP).Diagnosticmodelswereconstructedusinglogisticregressionandrandomforestalgorithms,withROCcurvesevaluatingefficacy.Resultsshowedthatthecombinedmodel(WBC+NEUT%+PDW+CRP)achievedanAUCof0.936(95%CI:0.902-0.969)with91.2%sensitivityand88.5%specificity,significantlyoutperformingsingleindicators(WBCAUC=0.812).Dynamicmonitoringrevealedthatchildrenwithneutrophil24-hourchangerate(ΔNeu24h)>15%had2.3-dayshorterfeverduration(P<0.01).Thisstudydemonstratesthatdynamicmulti-parameterhemogrammonitoringprovidesacost-effectiveauxiliarydiagnosticstrategyforpediatricbacterialpneumonia.“Keywords”:BacterialPneumonia,Children,HemogramParameters,DiagnosticModel,DynamicMonitoring目錄摘要 ABSTRACT 目錄 1緒論 緒論1.1研究背景細(xì)菌性肺炎是全球5歲以下兒童死亡的首要感染性疾病。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)2023年最新統(tǒng)計(jì),每年約有92萬兒童死于細(xì)菌性肺炎,其中約75%的死亡病例發(fā)生在醫(yī)療資源匱乏的中低收入國家。我國《兒童社區(qū)獲得性肺炎管理指南(2023)》指出,細(xì)菌性肺炎占住院兒童肺炎病例的30%-40%,且耐藥菌株(如肺炎鏈球菌19A型)感染率逐年上升,臨床診治面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。目前臨床診斷主要依賴痰培養(yǎng)和影像學(xué)檢查。然而,痰培養(yǎng)陽性率普遍低于60%,且存在以下局限性:1.1.1時(shí)效性差培養(yǎng)需48-72小時(shí),延誤重癥患兒治療時(shí)機(jī);1.1.2標(biāo)本獲取困難兒咳痰能力弱,侵入性采樣(如支氣管肺泡灌洗)風(fēng)險(xiǎn)高;1.1.3結(jié)果解讀復(fù)雜與致病菌難以區(qū)分,易導(dǎo)致誤診。影像學(xué)檢查(如胸部X線)雖能快速發(fā)現(xiàn)肺部浸潤影,但存在輻射暴露風(fēng)險(xiǎn)(兒童累積輻射劑量增加白血病風(fēng)險(xiǎn)0.05%),且對(duì)早期滲出性病變敏感性不足(約30%漏診率)。在此背景下,血常規(guī)檢測(cè)因其快速(平均檢測(cè)時(shí)間<1小時(shí))、低成本(人均費(fèi)用約17元)和無創(chuàng)的優(yōu)勢(shì),成為基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的重點(diǎn)篩查工具。但單一指標(biāo)診斷效能有限:白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC>15×10?/L)對(duì)細(xì)菌性肺炎的靈敏度僅68.3%,病毒性感染中假陽性率達(dá)23.5%;C反應(yīng)蛋白(CRP>35mg/L)特異性較高(85%),但在非感染性炎癥(如川崎?。┲幸嗫缮?。近年來,多參數(shù)聯(lián)合檢測(cè)與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)逐漸成為研究熱點(diǎn)。歐洲呼吸學(xué)會(huì)(ERS)2023年提出“血常規(guī)動(dòng)力學(xué)”概念,強(qiáng)調(diào)中性粒細(xì)胞恢復(fù)速度(ΔNeu24h)等時(shí)序參數(shù)的預(yù)后價(jià)值。國內(nèi)學(xué)者亦在血小板參數(shù)(如PDW)的臨床應(yīng)用中取得突破,發(fā)現(xiàn)細(xì)菌感染患兒PDW顯著高于病毒組(16.8±1.5vs12.3±1.2fL),但其機(jī)制尚未完全闡明。1.2研究意義血常規(guī)檢測(cè)具有快速(總時(shí)長<1小時(shí))、低成本(人均檢測(cè)費(fèi)17元)、無創(chuàng)等優(yōu)勢(shì)。但單一指標(biāo)特異性不足,本研究通過多參數(shù)聯(lián)合分析與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)優(yōu)化診斷效能。2文獻(xiàn)綜述2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀近年來,國內(nèi)學(xué)者針對(duì)血常規(guī)參數(shù)在兒童細(xì)菌性肺炎診斷中的應(yīng)用開展了系統(tǒng)性研究。早期研究主要聚焦于單一指標(biāo)的診斷價(jià)值,如白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)和中性粒細(xì)胞比例(NEUT%)。根據(jù)《中國小兒急救醫(yī)學(xué)》2024年發(fā)表的ICU兒童膿毒癥病原菌分析,提及細(xì)菌感染中血常規(guī)參數(shù)的應(yīng)用價(jià)值研究表明,細(xì)菌性肺炎組WBC>15×10?/L的靈敏度為68.3%,但病毒性肺炎組假陽性率高達(dá)23.5%,提示單一指標(biāo)特異性不足。此外,中性粒細(xì)胞比例>80%在細(xì)菌感染中的靈敏度為75.6%,但其在應(yīng)激反應(yīng)或非感染性炎癥中也可能升高,需結(jié)合臨床背景綜合判斷。楊雪團(tuán)隊(duì)(2018)針對(duì)重癥支原體肺炎患兒的研究表明,血小板分布寬度(PDW)的升高與疾病嚴(yán)重程度顯著相關(guān)(P<0.01),當(dāng)PDW>16.5fL時(shí),預(yù)測(cè)肺實(shí)變風(fēng)險(xiǎn)的靈敏度達(dá)78.6%。這一發(fā)現(xiàn)為血小板參數(shù)在感染性疾病中的應(yīng)用提供了新依據(jù)。惲琪等(2023)進(jìn)一步擴(kuò)展研究范圍,發(fā)現(xiàn)支原體肺炎患兒除PDW升高外,中性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞比值(NLR)>5.2時(shí),診斷準(zhǔn)確率提升至81.4%,但該研究未區(qū)分細(xì)菌性與病毒性感染的閾值差異。針對(duì)聯(lián)合檢測(cè)的探索逐漸成為研究熱點(diǎn)。北京兒童醫(yī)院團(tuán)隊(duì)(2023)提出將CRP(臨界值35mg/L)與NEUT%聯(lián)合應(yīng)用,使診斷準(zhǔn)確率提升至82.4%。部分研究還引入血小板參數(shù)(如血小板分布寬度PDW),發(fā)現(xiàn)細(xì)菌性肺炎患兒PDW顯著高于病毒組(16.8±1.5vs12.3±1.2fL),其機(jī)制可能與細(xì)菌感染引發(fā)的血小板活化相關(guān)。然而,現(xiàn)有聯(lián)合模型多基于靜態(tài)數(shù)據(jù),對(duì)動(dòng)態(tài)參數(shù)(如中性粒細(xì)胞恢復(fù)斜率)的整合不足,且缺乏針對(duì)兒童群體的特異性閾值優(yōu)化。2.2國際研究動(dòng)態(tài)國際學(xué)界在血常規(guī)多參數(shù)模型構(gòu)建及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域取得顯著進(jìn)展。歐洲呼吸學(xué)會(huì)(ERS)2023年指南首次提出“血常規(guī)動(dòng)力學(xué)”(HematologicalDynamics)概念,強(qiáng)調(diào)中性粒細(xì)胞24小時(shí)變化率(ΔNeu24h)的預(yù)后價(jià)值,其與抗生素治療響應(yīng)性呈顯著正相關(guān)(r=0.72,P<0.001)。日本學(xué)者Sato等(2022)通過前瞻性隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn),ΔNeu24h>15%的患兒退熱時(shí)間縮短2.3天,住院周期減少1.8天,為動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)提供了循證依據(jù)。國際學(xué)界近年來聚焦于血常規(guī)參數(shù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)價(jià)值。Sato(2022)的前瞻性隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn),中性粒細(xì)胞24小時(shí)變化率(ΔNeu24h)>15%的患兒,其抗生素治療有效率提高2.3倍(OR=3.21,95%CI:1.89-5.47),該指標(biāo)較傳統(tǒng)靜態(tài)參數(shù)(如WBC峰值)更能反映治療響應(yīng)。這一成果被納入2023年歐洲呼吸學(xué)會(huì)(ERS)指南,成為"血常規(guī)動(dòng)力學(xué)"概念的核心依據(jù)。在診斷模型開發(fā)方面,美國CDC團(tuán)隊(duì)(2024)構(gòu)建了基于WBC、NEUT%、CRP的三聯(lián)決策樹模型,AUC達(dá)0.93,但其研究人群未區(qū)分兒童與成人,導(dǎo)致兒童適用性受限。德國學(xué)者進(jìn)一步引入機(jī)器學(xué)習(xí)算法,通過隨機(jī)森林模型整合血小板/淋巴細(xì)胞比值(PLR)和紅細(xì)胞分布寬度(RDW),將診斷特異性提升至89.5%,但模型可解釋性不足,臨床推廣存在障礙。2.3現(xiàn)存問題與研究方向盡管血常規(guī)在兒童肺炎診斷中具有重要價(jià)值,當(dāng)前研究仍存在三大局限性:2.3.1特異性閾值缺乏范圍多基于成人數(shù)據(jù),忽視兒童生理特點(diǎn)(如新生兒中性粒細(xì)胞比例波動(dòng)范圍大)。2.3.2動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系不完善依賴單次檢測(cè),未系統(tǒng)分析治療過程中參數(shù)演變規(guī)律(如WBC峰值時(shí)間、血小板恢復(fù)曲線)。2.3.3多模態(tài)數(shù)據(jù)融合不足像組學(xué)(如肺部CT紋理特征)、分子標(biāo)志物(如IL-6、PCT)的協(xié)同作用尚未充分挖掘。2.4未來研究應(yīng)聚焦以下方向2.4.1分層診斷標(biāo)準(zhǔn)制定按年齡(嬰幼兒/學(xué)齡前/學(xué)齡期)建立差異化閾值(如嬰幼兒WBC>17×10?/L,學(xué)齡兒童>14×10?/L);2.4.2時(shí)序特征建模利用時(shí)間序列分析(如ARIMA模型)量化中性粒細(xì)胞恢復(fù)斜率、血小板波動(dòng)熵值等動(dòng)態(tài)指標(biāo);2.4.3人工智能輔助系統(tǒng)開發(fā)結(jié)合可解釋性算法(如SHAP值)解析關(guān)鍵參數(shù)貢獻(xiàn)度,構(gòu)建臨床決策支持工具。3材料與方法3.1數(shù)據(jù)來源3.1.1研究對(duì)象

回顧性收集梅州市谷城醫(yī)院2023年10月至2024年3月收治的320例兒童臨床數(shù)據(jù),分為三組:細(xì)菌性肺炎組(200例):符合《兒童社區(qū)獲得性肺炎診療規(guī)范(2023)》診斷標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)痰培養(yǎng)或血培養(yǎng)確診;病毒性肺炎組(80例):經(jīng)呼吸道病毒PCR檢測(cè)確診;健康對(duì)照組(40例):同期健康體檢兒童,無感染癥狀及實(shí)驗(yàn)室異常。3.1.2排除標(biāo)準(zhǔn)合并先天性心臟病、免疫缺陷病或血液系統(tǒng)疾??;入組前72小時(shí)內(nèi)接受抗生素或免疫調(diào)節(jié)劑治療;數(shù)據(jù)缺失率>20%。3.2檢測(cè)方法3.2.1檢測(cè)指標(biāo)與儀器指標(biāo)檢測(cè)方法儀器型號(hào)WBC激光散射法MindrayBC-7500CSNEUT%流式細(xì)胞術(shù)MindrayBC-7500CSCRP免疫散射比濁法MindrayBC-7500CSPDW電阻抗法MindrayBC-7500CS3.2.2質(zhì)量控制每日?qǐng)?zhí)行3水平室內(nèi)質(zhì)控(低、中、高值),變異系數(shù)(CV)<5%;通過國家衛(wèi)健委臨床檢驗(yàn)中心室間質(zhì)評(píng);通過廣東省臨床檢驗(yàn)中心室間質(zhì)評(píng)。3.2.3樣本采集規(guī)范樣本類型:所有患兒采集空腹靜脈血2mL,使用EDTA-K2抗凝管(紫色頭蓋)保存,避免溶血或脂血干擾。采集部位與操作:嬰幼兒(≤3歲)優(yōu)先選擇股靜脈穿刺,學(xué)齡兒童采用肘靜脈穿刺;操作遵循《靜脈采血操作規(guī)范》(WS/T661-2020),穿刺后輕搖抗凝管8-10次,確保充分混勻。保存與運(yùn)輸:樣本采集后30分鐘內(nèi)送檢,室溫(20-25℃)保存,避免極端溫度影響細(xì)胞形態(tài);如遇延遲,需在2小時(shí)內(nèi)完成檢測(cè),超出時(shí)限樣本予以剔除。質(zhì)量控制:采集前確認(rèn)患兒未進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)或哭鬧(避免應(yīng)激性白細(xì)胞升高);同一患兒多次采血時(shí),固定采血時(shí)間段(晨起8:00-9:00),減少晝夜節(jié)律影響。3.2.4時(shí)間節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)基線樣本:采集時(shí)間為入院后1小時(shí)內(nèi)(抗生素使用前);目的是獲取治療前原始血常規(guī)參數(shù)(WBC、NEUT%、PDW、CRP)。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣本:首次復(fù)測(cè)在抗生素治療開始后24小時(shí);二次復(fù)測(cè)在治療48小時(shí)(評(píng)估中性粒細(xì)胞變化率ΔNeu24h及PDW波動(dòng)趨勢(shì));終點(diǎn)采集在退熱后24小時(shí)或出院前(驗(yàn)證參數(shù)恢復(fù)情況)。特殊病例調(diào)整:重癥患兒(如呼吸衰竭)增加每12小時(shí)監(jiān)測(cè)頻次;若治療72小時(shí)無響應(yīng),追加血常規(guī)檢測(cè)以指導(dǎo)方案調(diào)整。3.2.5倫理與操作一致性所有操作經(jīng)梅州市谷城醫(yī)院倫理委員會(huì)審批(批號(hào):2023-EC-012),患兒家屬簽署知情同意書;由固定檢驗(yàn)團(tuán)隊(duì)執(zhí)行采血,定期接受標(biāo)準(zhǔn)化培訓(xùn),室內(nèi)質(zhì)控合格率≥99%。3.3統(tǒng)計(jì)分析3.3.1以下代碼基于Python實(shí)現(xiàn)涵蓋數(shù)據(jù)加載、預(yù)處理、隨機(jī)森林模型構(gòu)建、評(píng)估及可視化步驟。3.3.2代碼說明數(shù)據(jù)預(yù)處理:刪除缺失值超過20%的樣本,剩余缺失值用中位數(shù)填充;標(biāo)準(zhǔn)化特征(若需與其他模型對(duì)比,如邏輯回歸);標(biāo)簽二值化(細(xì)菌性肺炎vs其他)。模型訓(xùn)練與調(diào)參:使用網(wǎng)格搜索(GridSearchCV)優(yōu)化隨機(jī)森林超參數(shù)(n_estimators,max_depth等);交叉驗(yàn)證評(píng)估模型穩(wěn)定性。評(píng)估與可視化:輸出混淆矩陣、ROC曲線、AUC值及分類報(bào)告(靈敏度、特異度等);可視化特征重要性,幫助臨床解讀關(guān)鍵參數(shù)(如PDW、ΔNeu24h)。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)擴(kuò)展:若需分析ΔNeu24h的預(yù)后價(jià)值,可添加時(shí)間序列分析模塊(如ARIMA模型)。連續(xù)變量符合正態(tài)分布者采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),非正態(tài)分布采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn);分類變量采用卡方檢驗(yàn),多重比較采用Bonferroni校正;模型間AUC差異采用DeLong檢驗(yàn)(P值<0.05視為顯著)。4研究結(jié)果4.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)4.1.1各組患兒基線血常規(guī)參數(shù)比較參數(shù)細(xì)菌組(n=200)病毒組(n=80)健康對(duì)照組(n=40)P值WBC(×10?/L)17.3±4.69.8±3.26.5±1.8<0.001*NEUT%78.4±9.252.1±11.345.2±8.7<0.001*PDW(fL)16.8±1.512.3±1.210.1±0.9<0.001*CRP(mg/L)58.6±22.412.3±6.73.2±1.5<0.001*ΔNeu24h(%)23.5±8.75.2±3.1-<0.001**注釋:細(xì)菌組vs病毒組,采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);細(xì)菌組vs病毒組,ΔNeu24h采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn);健康對(duì)照組:“-”健康對(duì)照組未進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),故ΔNeu24h無數(shù)據(jù)4.1.2中性粒細(xì)胞動(dòng)態(tài)變化與退熱時(shí)間關(guān)聯(lián)ΔNeu24h分組病例數(shù)退熱時(shí)間(天,均值±SD)P值>15%1563.2±1.1<0.001≤15%445.5±1.84.2模型效能如圖1所示,聯(lián)合模型(WBC+NEUT%+PDW+CRP)的ROC曲線下面積(AUC)為0.936(95%CI:0.902-0.969),顯著高于單一指標(biāo)WBC(AUC=0.812)及Logistic回歸模型(AUC=0.887)。模型間AUC差異采用DeLong檢驗(yàn)(P=0.003),提示隨機(jī)森林的非線性關(guān)系捕捉能力更強(qiáng)。4.2.1ROC性能對(duì)比圖14.3不同診斷模型性能對(duì)比模型名稱AUC靈敏度特異度95%置信區(qū)間WBC(單一指標(biāo))0.81268.3%76.4%0.753-0.871Logistic回歸(WBC+NEUT%+CRP)0.88785.6%82.1%0.841-0.933聯(lián)合模型(WBC+NEUT%+PDW+CRP)0.93691.2%88.5%0.902-0.969隨機(jī)森林模型的AUC顯著高于Logistic回歸(0.936vs0.887,P=0.003),提示非線性關(guān)系捕捉能力更強(qiáng)5折交叉驗(yàn)證顯示,聯(lián)合模型的平均AUC為0.921±0.015,表明模型具有較高的穩(wěn)定性。模型間AUC差異采用DeLong檢驗(yàn),P=0.0034.4聯(lián)合模型性能對(duì)比模型平均AUC標(biāo)準(zhǔn)差聯(lián)合模型(5折交叉驗(yàn)證)0.921±0.0155討論5.1方法學(xué)創(chuàng)新首次將血小板參數(shù)(PDW)納入兒童診斷模型,其機(jī)制與細(xì)菌感染時(shí)血小板活化相關(guān)(β=0.32,P=0.008);與楊雪團(tuán)隊(duì)、Sato等研究的對(duì)比,與楊雪團(tuán)隊(duì)針對(duì)支原體肺炎的研究不同,本實(shí)驗(yàn)通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)ΔNeu24h,進(jìn)一步驗(yàn)證了中性粒細(xì)胞恢復(fù)速度與治療響應(yīng)的關(guān)聯(lián),本研究中ΔNeu24h>15%的患兒退熱時(shí)間縮短2.3天(P<0.001),與Sato等(2022)報(bào)道的2.1天縮短趨勢(shì)一致。結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論血常規(guī)多參數(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)可顯著提升兒童細(xì)菌性肺炎診斷效能,聯(lián)合模型(AUC=0.936)顯著優(yōu)于單一指標(biāo)和傳統(tǒng)回歸模型。動(dòng)態(tài)參數(shù)ΔNeu24h使特異度提升6.4%,驗(yàn)證時(shí)序數(shù)據(jù)的臨床價(jià)值。隨機(jī)森林模型非線性捕捉能力較Logistic回歸提升5.5%。推薦基層醫(yī)院推廣WBC+NEUT%+PDW聯(lián)合檢測(cè)方案。局限性本研究為單中心回顧性設(shè)計(jì),未來需通過多中心前瞻性隊(duì)列驗(yàn)證模型的普適性;此外,未納入分子標(biāo)志物(如PCT)可能限制模型的綜合性能。參考文獻(xiàn)[1]WorldHealthOrganization.(2023).

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[2]楊雪,林榮軍,金蓉,等.重癥支原體肺炎患兒血小板參數(shù)測(cè)定的臨床意義[J].中華診斷學(xué)電子雜志,2018,6(1):37–40.[3]鄭苗苗,邵啟民,嚴(yán)偉玲,等.血清C-反應(yīng)蛋白、降鈣素原和免疫功能檢測(cè)在兒童肺炎中的應(yīng)用[J].中國婦幼保健,2017,32(22):5625-5629.[4]SatoT.Dynamicneutrophilmonitoringinpediatricpneumonia[J].PediatrRes,2022,91(4):789-795.[5]惲琪,崔玥,張?chǎng)╂?等.血常規(guī)相關(guān)參數(shù)在兒童支原體肺炎中的表達(dá)及臨床價(jià)值[J].臨床血液學(xué)雜志,2023,36(12):860-868.附錄隨機(jī)森林特征重要性計(jì)算完整代碼框架(如下)Group(標(biāo)簽:0=健康對(duì)照,1=細(xì)菌性肺炎,2=病毒性肺炎)WBC,

NEUT%,

PDW,

CRP(特征)Delta_Neu24h(動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù))#-*-coding:utf-8-*-#依賴庫安裝:pipinstallpandasscikit-learnmatplotlibnumpyseabornimportpandasaspdimportnumpyasnpfromsklearn.model_selectionimporttrain_test_split,GridSearchCV,cross_val_scorefromsklearn.ensembleimportRandomForestClassifierfromsklearn.preprocessingimportStandardScalerfromsklearn.metricsimport(roc_auc_score,confusion_matrix,classification_report,roc_curve,auc)importmatplotlib.pyplotaspltimportseabornassns##1.數(shù)據(jù)加載與預(yù)處理##讀取數(shù)據(jù)data=pd.read_csv('pneumonia_data.csv')#數(shù)據(jù)清洗#刪除缺失值超過20%的樣本data=data.dropna(thresh=data.shape[1]*0.8)#填充剩余缺失值(用中位數(shù))data.fillna(data.median(numeric_only=True),inplace=True)#特征與標(biāo)簽分離X=data[['WBC','NEUT%','PDW','CRP','Delta_Neu24h']]#靜態(tài)+動(dòng)態(tài)特征y=data['Group'].map({0:0,1:1,2:0})#二分類:細(xì)菌性肺炎(1)vs其他(0)#數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化(可選:若需與其他模型對(duì)比) scaler=StandardScaler()X_scaled=scaler.fit_transform(X)#劃分訓(xùn)練集與測(cè)試集(7:3)X_train,X_test,y_train,y_test=train_test_split(X_scaled,y,test_size=0.3,random_state=42,stratify=y)##2.隨機(jī)森林模型訓(xùn)練與調(diào)參##初始化模型rf=RandomForestClassifier(random_state=42)#超參數(shù)網(wǎng)格搜索(優(yōu)化模型性能)param_grid={'n_estimators':[100,200,500],'max_depth':[None,10,20],'min_samples_split':[2,5]}grid_search=GridSearchCV(rf,param_grid,cv=5,scoring='roc_auc')grid_search.fit(X_train,y_train)#最優(yōu)參數(shù)模型best_rf=grid_search.best_estimator_print(f"最優(yōu)參數(shù):{grid_search.best_params_}")##3.模型評(píng)估與可視化##交叉驗(yàn)證評(píng)估穩(wěn)定性cv_scores=cross_val_score(best_rf,X_train,y_train,cv=5,scoring='roc_auc')print(f"交叉驗(yàn)證AUC均值:{np.mean(cv_scores):.3f}(±{np.std(cv_scores

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