学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于机器算法的肝纤维化无创诊断分析与比较

作　者: 李耐萍
导　师: 蒋永芳
学　校: 中南大学
专　业: 传染病学
关键词: 肝病肝纤维化无创诊断随机森林支持向量机
分类号: R575.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 8次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

目的本研究目的在于结合现有研究成果,充分利用研究者所在单位有大量肝活检病例优势,利用近年来发展起来的机器算法研究慢性乙型肝炎无创多指标诊断模型,解决目前肝穿刺的抽样误差,在一定程度上避免部分患者肝穿刺检查。方法病例选择2009年1月—2011年5月入住中南大学湘雅二医院行肝穿刺活检术患者,且病理证实为慢性乙型肝炎的患者,入选标准：所有病人均接受肝活检,按我国最新出台的2010年中华医学会《慢性乙型肝炎防治指南》,有乙型肝炎或乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)阳性史超过6个月,现HBsAg和(或)HBV DNA仍为阳性者。排除标准：合并丙型肝炎病毒、人类免疫缺陷病毒等其他病毒感染；酒精性肝病；自身免疫性肝病；胆汁淤积性肝病等其他慢性肝病及肝脏肿瘤者；患者已接受抗病毒治疗,肝活检组织不符合标准。为保证模型的时间有效性,受检对象均于肝穿刺前1周内,取清晨空腹静脉血。血清检测指标,包括：①血常规：白细胞(WBC)、血小板(PLT)、红细胞(RBC)、血红蛋白(H版)中性粒细胞(Neu);肝功能：血清丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLO)、总胆红素(TBIL)、直接胆红素(DBIL)、胆汁酸(TBA)、碱性磷酸酶(ALP)、γ-谷氨酰转肽酶(GGT)、尿素氮(BUN)、肌酐(Cre)、凝血酶原时间(PT)、凝血酶原活动度(PTA)、国际标准化比率(INR)；②肝纤维化血清指标(放射免疫法测定)：透明质酸(HA)、层粘蛋白(LN)、Ⅳ型胶原(Ⅳ-C)及Ⅲ型前胶原(PⅢP)；③所有病例均于入院后在B超引导下行肝穿刺活检。肝组织标本长度不小于lcm,汇管区数量不少于6个。肝组织中性甲醛固定,石蜡包埋、切片,常规HE染色和嗜银染色,按国际上常用的Knodell系统标准(炎症坏死分级G1-4,纤维化程度分期S1～4)。由两位病理学专家盲法阅片。根据2004年美国肝病实践指南,将肝穿刺纤维化程度S1～S2者定为无显著肝纤维化,S3～S4者定为有显著肝纤维化：将炎症坏死分级G1～G2定为严重程度一般,G3～G4定为严重程度明显。用ROC特征曲线分析对多项非创伤性诊断指标与纤维化程度(G)与炎症活动度(S)的相关性指标进行分析,并排序,提取相关性高的指标,探讨先进机器算法支持向量机和随机森林在肝纤维化无创诊断中的应用。建立炎症活动度和肝纤维化程度的无创诊断模型,并进一步对各种方法的诊断精度进行比较与分析。结果ROC特征曲线分析结果显示,22项相关指标age、ALT、AST、ALB、GLO、 TBil、DBil、ALP、GGT、BUN、Cre、WBC、Neu、RBC、Hb、PLT、PT、INR、 HA、Ⅳ-COL、LN、PⅢP识别明显肝纤维化的ROC曲线下面积分别为：0.5457、0.5517、0.6562、0.3501、0.7695、0.6126、0.6107、0.7041、0.7232、0.5163、0.4051、0.3199、0.3934、0.3510、0.3761、0.3019、0.6616、0.5834、0.7525、0.6968、0.6616、0.8213；识别炎症活动度的ROC曲线下面积分别为：0.5236、0.5942、0.7038、0.3504、0.7360、0.6263、0.6492、0.7411、0.7538、0.5107、0.4202、0.3253、0.3770、0.3578、0.3856、0.3106、0.6776、0.6073、0.7289、0.7376、0.7046、0.8310。炎症活动度及明显肝纤维化诊断的曲线下面积大于0.5的指标相同,均为age、ALT、 AST、ALB、GLO、TBil、DBil、ALP、GGT、BUN、PT、INR、HA、Ⅳ-COL、 LN、PⅢP等16个指标,其中PⅢP的敏感性最高。采用本文优化后的识别指标,Fisher判别分析、随机森林、支持向量机对炎症严重程度的诊断准确率分别为0.75,0.79和0.75；对显著肝纤维化的诊断准确率为0.86,0.93和0.89。结论临床数据应用显示,Fisher判别分析、随机森林与支持向量机可以有效识别炎症严重程度和肝纤维化显著程度,其中随机森林方法识别的准确率最高,对明显肝纤维化的识别准确率在90%以上,可以进一步验证后在临床诊断中借鉴使用。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-9
缩写词简表  9-11
第1章前言  11-19
  1.1 研究背景  11-12
  1.2 肝纤维化程度的诊断方法  12-15
  1.3 肝穿刺活检的局限性  15-16
  1.4 无创诊断模型  16-18
  1.6 本文研究目的与思路  18-19
第2章病历收集和方法  19-24
  2.1 病历资料的调查与收集  19
  2.2 检验、检查指标  19
    2.2.1 实验室检查指标  19
    2.2.2 肝穿刺活检组织病理学检查  19
  2.3 数据库的建立  19-23
  2.4 方法  23-24
第3章初选多指标临床诊断结果与分析  24-37
  3.1 基于24个指标的计算分析  24-30
  3.2 ROC曲线识别敏感性诊断指标  30-35
  3.3 分析结果  35-37
第4章基于优选指标的临床诊断与比较  37-51
  4.1 数据过滤与诊断  37-42
  4.2 用ROC特征曲线优选诊断指标  42-45
  4.3 基于优化指标的肝纤维化无创诊断模型临床应用  45-51
第5章结论与展望  51-53
  5.1 结论  51
  5.2 展望  51-53
参考文献  53-58
综述  58-71
  参考文献  65-71
攻读学位期间主要的研究成果  71-72
致谢  72

基于机器算法的肝纤维化无创诊断分析与比较

内容摘要

全文目录

相似论文