机器学习利用常规血液检测预测心力衰竭患者BNP、高敏肌钙蛋白和C反应蛋白:尼日利亚埃邦伊州阿巴卡利基实证研究Machine Learning Prediction of BNP, hs-Troponin, and CRP from Routine Blood Tests in Heart Failure Patients: Evidence from Abakaliki, Ebonyi State, Nigeria | International Journal of Scientific Research and Management (IJSRM)

环球医讯 / 心脑血管来源:www.ijsrm.net尼日利亚 - 英语2025-09-18 21:13:38 - 阅读时长2分钟 - 633字
本研究在尼日利亚阿巴卡利基开展,通过机器学习方法探索常规血液检测参数预测心力衰竭患者B型钠尿肽(BNP)、高敏肌钙蛋白(hs-Troponin)和C反应蛋白(CRP)的可行性。研究前瞻性纳入579名成年心力衰竭患者,采集静脉血样本进行实验室检测并提取临床数据,利用Python 3.12处理数据并应用特征选择技术,训练评估九种机器学习模型。结果显示尿素、肌酐、eGFR、D-二聚体等常规指标可有效预测心脏生物标志物,其中CatBoost对BNP预测效果最佳(决定系数R² 0.30-0.33),该成果为资源有限地区提供了低成本诊断新方案,具有重要临床转化价值。
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机器学习利用常规血液检测预测心力衰竭患者BNP、高敏肌钙蛋白和C反应蛋白:尼日利亚埃邦伊州阿巴卡利基实证研究

心力衰竭(HF)是全球发病率和死亡率的重要原因,在诊断检测成本高昂且资源有限的地区负担尤为沉重。本研究探讨了常规血液学、凝血和生化参数能否通过机器学习(ML)预测心力衰竭患者的B型钠尿肽、高敏肌钙蛋白和C反应蛋白。

方法:

我们在尼日利亚阿巴卡利基亚历克斯·埃克韦梅联邦大学教学医院前瞻性招募了579名成年心力衰竭患者。采集10毫升静脉血进行实验室检测,并从医疗记录中获取人口统计学和临床数据。使用Python 3.12处理数据,应用相关性阈值、递归特征消除等特征选择技术及其标准库。训练并评估九种模型,为每种生物标志物选择最佳模型,并进行性别分层分析以比较男女参与者的表现差异。

结果:

重要预测指标包括尿素、肌酐、eGFR、D-二聚体、纤维蛋白原和中性粒细胞与淋巴细胞比值(NLR)。整合所有参数的模型表现优于单一领域模型。CatBoost对BNP的预测效果最佳(决定系数R² 0.30-0.33),ElasticNetCV对高敏肌钙蛋白效果最佳(R² 0.09-0.12),Ridge/ElasticNetCV对CRP效果最佳(R² 0.53-0.54)。SHAP分析表明尿素和D-二聚体对BNP影响显著,而NLR、eGFR和纤维蛋白原对高敏肌钙蛋白和CRP的预测贡献最大。性别分层模型在各算法中表现一致,预测强度仅存在细微差异。

结论:

在资源有限地区的心力衰竭患者中,常规实验室数据可通过机器学习有效估算B型钠尿肽、高敏肌钙蛋白和C反应蛋白。

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