分类树模型在缺血性脑卒中危险因素筛选中的应用研究

摘要

目的 应用分类树模型构建缺血性脑卒中（IS）发病风险的预测模型,并评价其应用价值.方法采取整群抽样的方法,选取2017年1月至12月桂林医学院附属医院临床资料完善的858例IS患者（IS组）,并选择同期与IS患者性别、年龄相匹配的844例健康体检者作为对照（健康对照组）,比较分析两组人群的代谢特征.应用分类树模型构建IS发病风险的预测模型,并采用增益图、索引图、错分概率Risk值和受试者工作特征曲线（ROC）评价该模型的应用价值.结果 与健康对照组比较,IS组患者体重指数（BMI）、空腹血糖（FPG）、三酰甘油（TG）、总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平明显升高〔BMI（kg/m2）：25.34±3.70比24.24±3.10,FPG（mmol/L）：6.79±2.89比5.73±1.17,TG（mmol/L）：1.62±1.06比1.44±1.06,TC（mmol/L）：4.70±2.73比4.35±0.79,LDL-C（mmol/L）：3.18±0.94比2.73±0.73,均P＜0.01〕,高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）水平明显降低（mmol/L：1.12±0.33比1.35±0.36,P＜0.01）,高血压及有吸烟史、饮酒史的比例明显升高（69.0%比41.9%,23.1%比16.8%,19.2%比13.4%,均P＜0.01）.对各因素赋值〔IS：无为0,有为1;BMI：＜24.0 kg/m2为0,≥24.0 kg/m2为1;FPG：＜7.0 mmol/L为0,≥7.0 mmol/L为1;TG：＜2.26 mmol/L为0,≥2.26 mmol/L为1;TC：＜6.22 mmol/L为0,≥6.22 mmol/L为1;LDL-C：＜4.14 mmol/L为0,≥4.14 mmol/L为1;HDL-C：＜1.04 mmol/L为0,≥1.04 mmol/L为1 ;高血压：无为0,有为1 ;吸烟史：无为0,有为1 ;饮酒史：无为0,有为1〕,建立分类树模型分析IS的危险因素,得出分类树模型共包括4层（第一层为高血压,第二层为FPG和HDL-C,第三层为HDL-C和FPG,第四层为LDL-C和吸烟史）、17个结点,最终筛选出5个解释变量,即高血压、FPG、HDL-C、LDL-C、吸烟史.树的第一层显示,高血压人群IS的发生概率（62.6%）明显高于无高血压人群（35.2%）.树的第二层显示,在有高血压人群中,HDL-C≥1.04 mmol/L者的IS发生概率（53.6%）低于HDL-C＜1.04 mmol/L者（78.5%）;在无高血压人群中,FPG≥7.0 mmol/L者的IS发生概率（71.1%）明显高于FPG＜7.0 mmol/L者（28.3%）.树的第三层显示,在无高血压、FPG＜7.0 mmol/L的人群中,HDL-C≥1.04 mmol/L者的IS发生概率（21.8%）低于HDL-C＜1.04 mmol/L者（48.7%）;在有高血压、HDL-C≥1.04 mmol/L的人群中,FPG≥7.0 mmol/L者的IS发生概率（78.6%）明显高于FPG＜7.0 mmol/L者（46.7%）.树的第四层显示,在无高血压、FPG＜7.0 mmol/L和HDL-C≥1.04 mmol/L的人群中,LDL-C≥4.14 mmol/L者的IS发生概率（53.8%）高于LDL-C＜4.14 mmol/L者（19.0%）;在无高血压、FPG＜7.0 mmol/L和HDL-C＜1.04 mmol/L的人群中,吸烟者的IS发生概率（76.9%）高于非吸烟者（39.1%）;在有高血压、HDL-C≥1.04 mmol/L和FPG＜7.0 mmol/L的人群中,LDL-C≥4.14 mmol/L者的IS发生概率（72.5%）高于LDL-C＜4.14 mmol/L者（44.4%）.IS分类树模型增益图显示增益值从0%开始先向100%快速增长后趋于平稳,索引图显示索引值从100%以上开始沿移动方向保持平稳状态,然后快速向100%下降,说明该模型良好.分类树模型错分概率Risk值为0.291,表明该模型对IS患者危险因素预测正确率是70.9%.分类树模型预测IS危险因素的ROC曲线下面积（AUC）为78.0%〔95%可信区间（95%CI）＝75.9%-79.9%,P＜0.001〕,敏感度为62.5%（95%CI＝59.1%-65.7%）,特异度为79.4%（95%CI＝76.5%-82.1%）.结论 分类树模型能有效拟合IS患者危险因素的预测,其中高血压、高血糖、高LDL-C、吸烟史是IS的主要危险因素.