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髋关节置换手术多模态多目标集成机器算法研究

2024年11月13日 更新者:Jingkun Liu

HoPreM 平台:髋关节置换手术后围手术期事件的高效多模态多任务预测

目的:

本研究的目的是开发用于临床数据分析的整体预测多任务平台(HoPreM),通过整合各种类型的数据(包括人口统计、手术、病史和实验室信息)来准确预测髋关节置换手术后的围手术期事件。 我们旨在预测的事件包括急性肾损伤 (AKI)、输血需求、术后 48 小时出院 (48hPOD)、重症监护病房 (ICU) 转移和住院时间 (LOS)。

关键问题:

HoPreM 平台能否降低髋关节置换手术后并发症的风险? 该平台预测上述围手术期事件的准确性如何?

参与者将:

接受髋关节置换手术的患者,年龄18岁及以上,病历中缺失值低于10%。

使用他们的数据来训练和测试 HoPreM 平台的预测模型。

学习程序:

患者数据将从西安红会医院收集,包括手术前后的肌酐值。

研究人员将使用 HoPreM 平台处理多模态数据,包括人口统计、手术、病史和实验室测试数据。

该平台将应用各种集成学习算法(包括 XGBoost、随机森林、LightGBM 和 CatBoost)来预测不同的围手术期结果。

预期成果:

HoPreM 平台将展示其预测髋关节置换手术后并发症的能力,特别是急性肾损伤和输血需求。

通过SHAP值分析,该研究将进一步揭示特征与临床结果之间的关系,增强模型的可解释性和临床实用性。

联系信息:

如果您对本研究有任何疑问或想了解更多信息,请联系研究团队。

研究概览

地位

主动,不招人

详细说明

本研究旨在开发用于临床数据分析的整体预测多任务平台(HoPreM),以准确预测髋关节置换手术后的围手术期事件。 HoPreM 平台集成了各种类型的患者数据,包括人口统计、手术、病史和实验室信息。 该平台利用多任务学习框架,旨在预测多种围手术期并发症,例如急性肾损伤 (AKI)、输血需求、术后 48 小时出院 (48hPOD)、重症监护室 (ICU) 转移和时长住院时间 (LOS)。 为了提高预测准确性,采用了 Lasso 回归和随机森林模型等特征选择技术,然后采用了包括 CatBoost 在内的集成学习算法。 该预测平台预计将支持个性化术后管理,降低并发症发生率,并改善髋关节置换患者的临床结果。

研究类型

观察性的

注册 (实际的)

6271

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

  • 成人
  • 年长者

接受健康志愿者

不

取样方法

非概率样本

研究人群

这项研究包括在西安红会医院接受髋关节置换手术的成年患者。 研究人群的性别、年龄和病史各不相同,包括患有高血压、糖尿病和其他合并症的患者。 纳入标准是:

年龄 18 岁或以上 医疗记录中的缺失值小于 10% 医疗记录逻辑一致 术前和术后肌酐值的可用性 目标是创建一个全面的数据集,代表髋关节置换手术临床实践中所见患者的典型人口统计数据。

描述

纳入标准:

接受髋关节置换手术的患者 年龄 18 岁或以上 医疗记录缺失值小于 10% 医疗记录逻辑一致 术前和术后肌酐值的可用性

排除标准:

非髋关节置换手术患者(未接受髋关节置换手术的患者) 年龄小于 18 岁 病历中缺失值大于 10% 病历中逻辑不一致 无可用的术前或术后肌酐值

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

队列和干预

团体/队列
干预/治疗
髋关节置换队列
该队列包括接受髋关节置换手术的患者。 HoPreM平台用于围手术期并发症的多任务预测分析,包括AKI、输血需求、术后48小时内出院、ICU转诊和住院时间(LOS)。
本研究利用多模式数据集成和多任务学习方法来预测髋关节置换手术后的围手术期事件。 通过结合各种数据类型,包括人口统计、手术细节、病史和实验室结果,该模型提高了 AKI、输血需求和 ICU 转移等结果的预测准确性。 CatBoost 等集成学习算法的使用优化了平台的性能,为临床决策支持提供了独特的方法。

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
输血要求
大体时间:从术后第 1 天到出院,最长 40 天,根据住院期间是否有输血记录进行评估。
评估术后是否需要输血。
从术后第 1 天到出院,最长 40 天,根据住院期间是否有输血记录进行评估。
术后 48 小时出院
大体时间:术后 48 小时内,根据患者是否在这 48 小时内出院进行评估。
该结果指标评估患者是否在手术后 48 小时内出院。
术后 48 小时内,根据患者是否在这 48 小时内出院进行评估。
重症监护病房转移
大体时间:从术后第 1 天到出院,最长 40 天,根据住院期间是否发生 ICU 转移进行评估。
该结果测量记录患者从术后第 1 天到出院期间住院期间的任何时间是否被转移到重症监护室 (ICU),最长观察期为 40 天。
从术后第 1 天到出院,最长 40 天,根据住院期间是否发生 ICU 转移进行评估。
住院时间
大体时间:从入院到出院的总住院时间,最长观察期为 40 天。
该结果指标计算患者从入院到出院期间在医院度过的总天数,最多 40 天。
从入院到出院的总住院时间,最长观察期为 40 天。
急性肾损伤 (AKI) 发生率
大体时间:术后第 1 天至第 7 天。
每天通过将血清肌酐水平与术前基线进行比较来评估 AKI 发生率。 AKI 发生率是根据 48 小时内肌酐增加 ≥0.3 mg/dL 或 7 天内肌酐较基线增加 ≥50% 来确定的。
术后第 1 天至第 7 天。

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

赞助

调查人员

  • 首席研究员:Jingkun Liu、Honghui hospital, Xi'an Jiaotong University

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2024年10月24日

初级完成 (实际的)

2024年10月31日

研究完成 (估计的)

2025年12月31日

研究注册日期

首次提交

2024年11月6日

首先提交符合 QC 标准的

2024年11月12日

首次发布 (实际的)

2024年11月14日

研究记录更新

最后更新发布 (估计的)

2024年11月18日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2024年11月13日

最后验证

2024年11月1日

更多信息

与本研究相关的术语

其他研究编号

  • Xi'anHongHuiH

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

不

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