首頁 資訊 【神麻人智】基于決策樹的機(jī)器學(xué)習(xí)分析術(shù)中使用血管升壓藥優(yōu)化急性脊髓損傷的神經(jīng)功能改善

【神麻人智】基于決策樹的機(jī)器學(xué)習(xí)分析術(shù)中使用血管升壓藥優(yōu)化急性脊髓損傷的神經(jīng)功能改善

來源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2025年05月14日 03:51

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目的                  

既往的研究表明,在急性脊髓損傷(SCI)患者中,術(shù)中維持平均動(dòng)脈壓(MAPs)在76-104mmHg之間與出院時(shí)神經(jīng)功能的改善有關(guān)。然而,MAPs值在超出該范圍之外的暫時(shí)性波動(dòng)是否能被容忍而不影響恢復(fù)尚不清楚。這項(xiàng)回顧性研究在之前工作的基礎(chǔ)上,通過實(shí)施機(jī)器學(xué)習(xí),在神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)果的指導(dǎo)下,得出了臨床上可操作的術(shù)中MAP管理閾值。 方法                  

作為一項(xiàng)評估SCI預(yù)后的縱向研究的一部分,對74例手術(shù)治療的患者進(jìn)行了回顧性分析。每位患者均接受了術(shù)中血液動(dòng)力學(xué)監(jiān)測,每隔5分鐘記錄一次,累計(jì)28594分鐘,每個(gè)參數(shù)有5718個(gè)唯一數(shù)據(jù)點(diǎn)。收集了所使用的血管升壓藥的類型、劑量、藥物相關(guān)并發(fā)癥、平均術(shù)中MAP以及在極端MAP范圍內(nèi)(<76mmHg或>104mmHg)所累積的時(shí)間。通過評估急性住院期間美國脊髓損傷協(xié)會損傷量表(AIS)等級的變化來評估預(yù)后。最能預(yù)測AIS等級提高的特征是通過10,000次迭代生成隨機(jī)森林來統(tǒng)計(jì)確定。遞歸分區(qū)法被用于為最重要的特征建立臨床上直觀的閾值。                 

結(jié)果                  

出院時(shí),AIS等級顯著改善,平均為0.71級(P = 0.002)。在預(yù)測改善方面最重要的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)是術(shù)中MAPs處于極端范圍的時(shí)間和平均術(shù)中MAP。整個(gè)手術(shù)過程中,術(shù)中MAP維持在80-96mmHg之間的患者,出院時(shí)AIS等級有所改善。所有術(shù)中MAP>96.3mmHg的患者均無改善。確定了在極端MAP范圍內(nèi)累積持續(xù)93分鐘的閾值,之后神經(jīng)系統(tǒng)改善的可能性顯著下降。最后,與去甲腎上腺素相比,使用多巴胺與較高的心血管并發(fā)癥發(fā)生率相關(guān)(50%vs25%,P<0.001)。                 

結(jié)論                  

術(shù)中MAP值在80-96mmHg之間與出院時(shí)的改善預(yù)后有關(guān),證實(shí)了先前的結(jié)果并支持該模型的臨床可驗(yàn)證性。此外,在接受急診手術(shù)的急性SCI患者中,MAP值在76-104mmHg范圍之外累積93分鐘或更長的時(shí)間與出院時(shí)的神經(jīng)功能較差有關(guān)。                

急性脊髓損傷(SCI)與功能損害(包括癱瘓、自主神經(jīng)功能障礙和感覺缺失)有關(guān),這導(dǎo)致了患者長期住院、頻繁的再入院和強(qiáng)化康復(fù)的需要。在SCI情況下,通常實(shí)施血壓增高來提供足夠的脊髓灌注并防止進(jìn)一步(即 "二次")損傷。盡管之前的研究表明,在重癥監(jiān)護(hù)室(ICU)的前7天,將患者血壓維持在85mmHg以上的目標(biāo)壓力水平可能與出院時(shí)的功能改善有關(guān),但對手術(shù)室(OR)中維持血壓水平的作用了解甚少。例如,在接受脊柱手術(shù)的SCI患者中,麻醉劑的使用和手術(shù)失血增加了一過性低血壓的風(fēng)險(xiǎn),有可能誘發(fā)脊髓的醫(yī)源性缺血,而自主神經(jīng)功能失調(diào)可能誘發(fā)高血壓水腫或出血。這兩種情況都需要提高警惕,必要時(shí)進(jìn)行干預(yù)。高血壓性過度灌注可能會促進(jìn)缺血后再灌注損傷,尤其是在接受手術(shù)減壓的脊髓受壓患者中。先前的初步研究表明,SCI患者手術(shù)期間可能存在一系列與神經(jīng)功能恢復(fù)相關(guān)的平均動(dòng)脈壓(MAP)。事實(shí)上,我們團(tuán)隊(duì)最近的研究利用機(jī)器學(xué)習(xí)確定了手術(shù)期間平均動(dòng)脈壓的最佳范圍,在這個(gè)范圍內(nèi)康復(fù)的可能性最大。這些數(shù)據(jù)表明,手術(shù)期間的低(<76mmmHg)和高(>104mmHg)的MAP與患者更差的預(yù)后相關(guān)。然而,在仍然允許恢復(fù)的情況下,在這個(gè)最佳范圍之外可以累積多少時(shí)間目前未知。

團(tuán)隊(duì)可以采取多重干預(yù)措施,將MAP維持在生理或增強(qiáng)的范圍內(nèi),包括服用從藥理學(xué)角度升高血壓的血管升壓藥。臨床上使用的血管升壓藥有很多,其作用機(jī)制各不相同,這可能預(yù)示著脊髓實(shí)質(zhì)的灌注效果和系統(tǒng)安全性的不同。在最近的研究之前,由于腎上腺素和多巴酚丁胺心血管副作用的風(fēng)險(xiǎn)增加,多巴胺和去氧腎上腺素一直備受青睞。但是,目前支持使用一類血管升壓藥優(yōu)于另一類的證據(jù)依然很少。

我們在之前工作的基礎(chǔ)上,利用機(jī)器學(xué)習(xí)得出了與手術(shù)室使用血管升壓藥有關(guān)的臨床可操作的閾值。使用術(shù)中多維血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)的高頻記錄,確定了按血管升壓藥類別分層的術(shù)中血壓提升的功能影響。這些終點(diǎn)包括出院時(shí)的美國脊柱損傷協(xié)會損傷量表(AIS)分級和記錄的心血管并發(fā)癥的發(fā)生情況。這些數(shù)據(jù)將有助于對需要減壓手術(shù)的SCI患者進(jìn)行管理,并提高對預(yù)后的預(yù)測。

方法

根據(jù)加州大學(xué)舊金山分校機(jī)構(gòu)審查委員會的指南,對2005年至2011年期間在扎克伯格舊金山總醫(yī)院因急性SCI接受緊急減壓手術(shù)的87名患者進(jìn)行了回顧性審查。13名患者因出院時(shí)缺少神經(jīng)系統(tǒng)檢查而被排除,導(dǎo)致最終的隊(duì)列規(guī)模為74人。該隊(duì)列的一個(gè)超集之前已作為計(jì)算轉(zhuǎn)化研究和脊髓損傷臨床知識(TRACK-SCI)研究的一部分進(jìn)行了分析。

血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)

每位患者在手術(shù)時(shí)均接受了高頻血液動(dòng)力學(xué)監(jiān)測。在累計(jì)28594分鐘的時(shí)間里,每隔5分鐘記錄一次MAP(通過A-line)以及心率和心律(通過心電圖),得出每個(gè)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)的5718個(gè)唯一數(shù)據(jù)點(diǎn)。在此之后,計(jì)算了整個(gè)手術(shù)時(shí)間內(nèi)的幾個(gè)匯總指標(biāo),包括:1)術(shù)中MAP,2)平均心率,3)如前所述,MAP處于上述極端范圍的時(shí)間(<76或>104mmHg)。對麻醉記錄進(jìn)行審查,以確定所使用的血管升壓藥、給藥的最大劑量以及與使用每種血管升壓藥有關(guān)的任何重大心血管并發(fā)癥。

神經(jīng)系統(tǒng)參數(shù)

本研究關(guān)注的主要結(jié)果是急性住院期間的AIS分級的變化。將初始的AIS等級與最接近出院時(shí)的AIS等級進(jìn)行比較。根據(jù)詳細(xì)的神經(jīng)系統(tǒng)檢查來評估AIS分級,并在入院時(shí)收集充分復(fù)蘇后的數(shù)據(jù)。還記錄了與該結(jié)果相關(guān)的因素,包括腦和脊髓損傷中心(BASIC)評分、損傷嚴(yán)重程度評分、神經(jīng)系統(tǒng)損傷程度和主要的損傷機(jī)制(即穿透性、出血性)。

統(tǒng)計(jì)分析

由于低灌注和高灌注都會加劇現(xiàn)有的脊髓損傷,所以MAPs和神經(jīng)系統(tǒng)預(yù)后之間的關(guān)系不太可能是線性或單一的。非參數(shù)機(jī)器學(xué)習(xí)方法能夠很好地處理數(shù)據(jù)的非線性,因此是本研究中使用的主要分析方法。具體來說,我們使用了隨機(jī)森林和決策樹,因?yàn)樗鼈兡軌蚍謩e提供變量重要性和臨床可操作的閾值的指標(biāo)。

首先,在最初的探索性分析階段,生成隨機(jī)森林以確定26個(gè)臨床影像學(xué)、血液動(dòng)力學(xué)和神經(jīng)學(xué)變量(表1)中預(yù)測出院時(shí)AIS等級改善的二元結(jié)果的最重要的因素。簡而言之,使用Breiman算法,用以下參數(shù)開發(fā)了10,000棵樹,參數(shù)如下:節(jié)點(diǎn)大小為1,替換法抽樣,每次分割隨機(jī)抽樣5個(gè)變量,并且沒有預(yù)定義的最大終端節(jié)點(diǎn)數(shù)。通過選擇在三分之一隊(duì)列中保持最小化的脫袋誤差模型,對每次分割時(shí)采樣的變量數(shù)量進(jìn)行超參數(shù)優(yōu)化。變量的重要性通過逐步消除模型中的變量,然后通過重新引入該變量來計(jì)算模型基尼系數(shù)的平均減少量來確定。

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圖1.74名SCI患者的基線臨床特

分類變量以計(jì)數(shù)和百分比的形式呈現(xiàn)。連續(xù)變量以中位數(shù)和四分位數(shù)范圍表示。對出院時(shí)AIS改善和AIS未改善(即穩(wěn)定或惡化)的患者進(jìn)行了單變量比較。

隨后,為了以臨床上直觀的方式將研究結(jié)果可視化,并確定最佳平均術(shù)中MAP范圍,以最好地預(yù)測神經(jīng)功能的改善,通過遞歸分區(qū)生成決策樹。決策樹初始化使用以下默認(rèn)參數(shù):每個(gè)變量的成本為1,最小分割為20,復(fù)雜性參數(shù)為0.01,最大深度為30。隨后,對樹進(jìn)行修剪,以最小化初始模型的交叉驗(yàn)證誤差,從而限制過度擬合。

最后,為了確定術(shù)中MAP不穩(wěn)定性是否僅僅是整體損傷嚴(yán)重程度或次優(yōu)護(hù)理的替代指標(biāo),使用Spearman秩相關(guān)法計(jì)算了在極端范圍內(nèi)的累積時(shí)間與驗(yàn)證損傷嚴(yán)重程度和質(zhì)量指標(biāo)之間的相關(guān)性。使用Benjamini-Hochberg程序?qū)Χ嘀乇容^進(jìn)行校正,將錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率控制在0.05。

所有的分析均使用R4.0.5版軟件進(jìn)行。使用randomForest軟件包(4.6-14版)生成隨機(jī)森林,使用rpart軟件包(4.1-15版)進(jìn)行遞歸分區(qū)。采用Fisher's exact或卡方檢驗(yàn)對分類變量進(jìn)行單變量統(tǒng)計(jì)分析,采用Wilcoxon檢驗(yàn)(秩和或符號秩)對連續(xù)變量進(jìn)行單變量統(tǒng)計(jì)分析。小于0.05的P值被作為統(tǒng)計(jì)顯著性的臨界值。用tiydr(1.1.3)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,用ggplot2(3.3.3版)生成圖表。

結(jié)果

表1總結(jié)了74名SCI患者的基線臨床特征。大多數(shù)患者(54/74,73.0%)為男性,半數(shù)患者入院時(shí)AIS等級(A級)最嚴(yán)重。從入院到手術(shù)的中位時(shí)間為24.0小時(shí)(IQR 12.0-72.0小時(shí))。在整個(gè)基線因素中,出院時(shí)AIS等級得到改善的患者和未改善的患者在單變量分析中未發(fā)現(xiàn)顯著性差異??偟膩碚f,38名患者的AIS等級至少提高了一個(gè)等級。整個(gè)隊(duì)列中AIS等級的平均變化為0.71級(P=0.002;圖1)。

為了確定預(yù)測AIS等級提高的最重要因素,我們生成了隨機(jī)森林。將分類誤差(即基尼系數(shù))減少最多的前10個(gè)變量按等級順序列于圖2所示。3個(gè)最重要的因素如下:1)術(shù)中MAP處于極端范圍的時(shí)間;2)入院MRI的BASIC評分;3)術(shù)中MAP。這個(gè)排名順序在不同的超參數(shù)設(shè)置和模型初始化中保持穩(wěn)定。前5個(gè)變量中有4個(gè)是血流動(dòng)力學(xué)參數(shù),將隨機(jī)森林模型限制在這5個(gè)變量中,可將脫袋誤差從40.9%降至28.3%。

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圖1.啞鈴圖和柱狀圖顯示了入院和出院期間由AIS確定的神經(jīng)功能的變化。出院時(shí)AIS等級有顯著改善(P=0.002)。38名患者出院時(shí)的AIS等級至少提高了1級,而36名患者出院時(shí)的AIS等級穩(wěn)定或惡化。

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圖2.預(yù)測病人的神經(jīng)功能得到改善因素的重要性,由出院時(shí)的AIS等級所決定。變量根據(jù)它們對隨機(jī)森林模型的基尼指數(shù)的平均減少量來排序。5個(gè)最重要的變量中有4個(gè)是術(shù)中血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)(MAP值以mm Hg表示)。模型中包含的變量的完整列表見表1。HR=心率。                

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圖3.分析在極端MAP范圍內(nèi)(<76或>104mmHg)所累積的時(shí)間。A:整個(gè)隊(duì)列中在極端范圍內(nèi)所累積時(shí)間的核心密度估計(jì)。虛線代表樣本中位數(shù)(80分鐘)。B:按出院時(shí)AIS等級改善和未改善的病人分層的條形圖。C: 修剪后的單變量遞歸分區(qū)結(jié)果顯示,93分鐘是一個(gè)閾值,之后神經(jīng)系統(tǒng)改善的機(jī)率下降(Fisher's exact test, p=0.005)。                

為了基于這些血流動(dòng)力學(xué)變量生成臨床上直觀的決策樹,實(shí)施了單變量和多變量的遞歸分區(qū)。單變量遞歸分區(qū)是在前兩個(gè)血流動(dòng)力學(xué)變量上進(jìn)行的,因?yàn)樘剿餍苑治龅暮罄m(xù)變量具有高度相關(guān)性。首先,93分鐘的閾值被確定為術(shù)中MAP處于極端(<76或>104mmHg)范圍的最長時(shí)間(圖3)。在該范圍內(nèi)持續(xù)時(shí)間>93分鐘的患者中,69%的患者在出院時(shí)AIS等級不變或惡化。該閾值通Fisher's exact檢驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果顯示,低于93分鐘分界線的患者在出院時(shí)AIS等級改善的可能性明顯增大(P=0.005)。接下來,對術(shù)中MAP變量進(jìn)行了遞歸分區(qū)。術(shù)中MAP值在80-96mmHg之間的患者,出院時(shí)AIS等級改善的可能性明顯更大(Fisher's exact,p<0.0001)。在術(shù)中MAP平均值>96.3mmHg的患者中,100%的患者出院時(shí)AIS等級不變或惡化。術(shù)中MAP不穩(wěn)定性與損傷嚴(yán)重程度和護(hù)理質(zhì)量的有效測量之間沒有相關(guān)性。基于探索性分析中確定的前5個(gè)最重要因素的遞歸劃分的最終多變量決策樹證明了單變量模型的穩(wěn)定性。術(shù)中平均MAP和在極端MAP范圍內(nèi)累積的時(shí)間是模型中唯一保留的兩個(gè)變量,其產(chǎn)生的閾值與之前相同。

最后,比較了多巴胺和去氧腎上腺素的心血管并發(fā)癥發(fā)生情況(圖4)。對每種血管升壓藥的并發(fā)癥進(jìn)行單獨(dú)評估。與去氧腎上腺素相比,多巴胺的使用顯著增加了心血管并發(fā)癥的總體發(fā)生率(50.6%vs25.3%,P<0.001)。接受多巴胺治療的患者中心動(dòng)過速(28.7%vs12.6%,p=0.014)和心房顫動(dòng)/撲動(dòng)(11.5%vs1.2%,p=0.009)的發(fā)生率顯著增高,而心動(dòng)過緩、肌鈣蛋白滲漏和T波改變的發(fā)生率分布相似(p>0.05)。

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圖4.多巴胺和去氧腎上腺素的心血管并發(fā)癥概況。與去氧腎上腺素相比,使用多巴胺時(shí)任何類型的并發(fā)癥發(fā)生率都明顯較高(50.6%vs25.3%,p<0.001)。具體來說,心動(dòng)過速(28.7%vs12.6%,p=0.014)和心房顫動(dòng)(afib)/撲動(dòng)(11.5%vs1.2%,p=0.009)的發(fā)生率明顯更高。心動(dòng)過緩、肌鈣蛋白滲漏和T波改變的比率相似(P>0.05)。

討論

既往的研究表明,急性脊髓損傷患者的MAP波動(dòng)超出生理范圍,出院時(shí)神經(jīng)系統(tǒng)功能改善的可能性較低。然而,在整個(gè)手術(shù)期間,將患者的MAP逐分鐘維持在一個(gè)有限的范圍內(nèi)是具有挑戰(zhàn)性的,尤其是考慮到麻醉藥的使用和失血常常會導(dǎo)致MAP的快速但暫時(shí)的波動(dòng)。因此,嚴(yán)格遵守MAP目標(biāo),以使患者得到神經(jīng)功能改善的問題仍然存在。

在本研究中,采用多變量非參數(shù)機(jī)器學(xué)習(xí)方法(隨機(jī)森林和遞歸分區(qū))來分析最初由數(shù)萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)組成的高維數(shù)據(jù)集,為接受緊急減壓手術(shù)的急性脊髓損傷患者提供臨床上可操作的指標(biāo)(圖5)。這些模型能夠提取與出院時(shí)神經(jīng)功能改善可靠相關(guān)的特征,盡管基線臨床因素(包括入院AIS等級)在各亞組中的分布相似。在探索性分析中,隨機(jī)森林被用來確定預(yù)測神經(jīng)系統(tǒng)改善的最重要因素。選擇隨機(jī)森林(與其他非線性機(jī)器學(xué)習(xí)方法相比)是經(jīng)過深思熟慮的,因?yàn)樗鼈兛梢蕴峁┳兞恐匾缘暮饬繕?biāo)準(zhǔn)和可解釋性規(guī)則,模擬醫(yī)療決策,并讓臨床醫(yī)生深入了解基礎(chǔ)模型的構(gòu)造。模型中5個(gè)最重要的特征中有4個(gè)與術(shù)中血壓有關(guān),突出了在急性SCI情況下監(jiān)測和記錄術(shù)中血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)的實(shí)用性。在幾種不同的模型初始化(即超參數(shù))中,最重要的因素始終是術(shù)中MAP范圍在76-104mmHg以外的時(shí)間。遞歸分區(qū)法隨后被用于確定臨床上直觀的、具有不同的神經(jīng)系統(tǒng)改善可能性的患者亞群。93分鐘的閾值被確定為在術(shù)中MAP極端范圍內(nèi)仍可恢復(fù)的時(shí)間量,這表明臨床醫(yī)生可能不需要對MAP的臨時(shí)波動(dòng)做出反射性反應(yīng)。有趣的是,術(shù)中MAP的不穩(wěn)定性似乎與損傷的嚴(yán)重程度或入院與手術(shù)之間的時(shí)間間隔無關(guān),這進(jìn)一步暗示了對此類患者進(jìn)行干預(yù)的潛在作用以及進(jìn)行前瞻性隨機(jī)對照試驗(yàn)的必要性。 

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圖5.原圖顯示了用于神經(jīng)外科病理學(xué)的機(jī)器學(xué)習(xí)的概念模型。圓點(diǎn)代表一個(gè)高維數(shù)據(jù)集,可以通過挖掘來識別內(nèi)聚模式(山頂),幫助改善脊柱神經(jīng)外科的臨床結(jié)果。

局限性                 

這項(xiàng)研究因其回顧性而受到限制,而且術(shù)中血壓不穩(wěn)定可能只是反映了更嚴(yán)重的潛在脊髓損傷。雖然這種模型仍然保持著預(yù)后的效用,但仍需要進(jìn)行隨機(jī)的前瞻性研究,以確      定術(shù)中血管升壓藥對神經(jīng)系統(tǒng)預(yù)后的影響程度。此外,未來的研究可能需要考察基于脊髓灌注壓而非單獨(dú)的MAP的靶向治療的意義。脊髓灌注壓監(jiān)測可能允許更有針對性的治療,從而限制術(shù)后血管升壓藥的使用。然而,在術(shù)中管理方面,由于監(jiān)測技術(shù)的限制,對脊髓灌注影響的研究仍有局限。因此,脊髓灌注仍然是一個(gè)正在進(jìn)行的研究領(lǐng)域。          結(jié)論                 

術(shù)中血壓的升高和降低仍然需要進(jìn)一步的研究來確定最佳參數(shù)。我們的模型表明,超過93分鐘偏離76-100mmHg的目標(biāo)血壓范圍與出院時(shí)的神經(jīng)功能惡化相關(guān)。術(shù)中MAP在80至96mmHg之間與神經(jīng)功能改善有關(guān)。此外,支持血壓升高的治療策略可能對隨后的并發(fā)癥發(fā)生情況產(chǎn)生影響。鑒于主要的重癥監(jiān)護(hù)治療算法側(cè)重于預(yù)防二次損傷,因此在文獻(xiàn)中仍記錄早期手術(shù)干預(yù)益處的同時(shí),有必要額外關(guān)注手術(shù)室以及ICU的血壓管理的意義。                

述評

人工智能的概念雖然在20世紀(jì)中期已經(jīng)出現(xiàn),但由于軟硬件條件不成熟,數(shù)據(jù)資源短缺而并未得到廣泛的應(yīng)用。如今,隨著計(jì)算能力、算法模型、數(shù)據(jù)資源等基礎(chǔ)技術(shù)條件的日漸成熟,人工智能開始廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域,其中也不乏醫(yī)療領(lǐng)域。

文章作者采用了生成隨機(jī)森林和決策樹的非參數(shù)機(jī)器學(xué)習(xí)方法以評估實(shí)施緊急減壓手術(shù)的急性脊髓損傷患者術(shù)中MAPs和神經(jīng)系統(tǒng)功能預(yù)后之間的相關(guān)性。目前圍繞急性脊髓損傷患者的血壓控制的大部分文獻(xiàn)都是與ICU的管理有關(guān)。相關(guān)指南建議在重癥監(jiān)護(hù)室(ICU)內(nèi)將患者M(jìn)APs維持在>85mmHg并持續(xù)7天以上。然而,在ICU中對SCI患者是否使用血管升壓藥仍存有爭議。很少有研究探討手術(shù)患者術(shù)中血流動(dòng)力學(xué)控制對神經(jīng)功能預(yù)后的作用。其中一項(xiàng)研究作者也得出了與本文作者類似的結(jié)論,同樣認(rèn)為術(shù)中低血壓和高血壓可能對急性SCI實(shí)施緊急減壓手術(shù)患者的神經(jīng)系統(tǒng)功能產(chǎn)生負(fù)面影響,并確定了與改善功能相關(guān)的MAP范圍(70-94mmHg)。然而,作者無法確定一個(gè)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的閾值,以限制術(shù)中MAP處于極端范圍而不對神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面影響的時(shí)間量。本文作者的研究則通過利用基于決策樹的機(jī)器學(xué)習(xí)算法提供了一個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)上嚴(yán)格的閾值,對這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了更為科學(xué)的實(shí)質(zhì)性擴(kuò)展。

今后可能必要的研究重點(diǎn)是將術(shù)中MAPs的管理納入其中,而不僅僅是在重癥監(jiān)護(hù)室中,并以MAPs最佳范圍為目標(biāo),而不僅僅是避免其最低點(diǎn)。事實(shí)上,在本文研究中,術(shù)中平均MAPs>96.3mmHg的患者均未出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)的改善,這進(jìn)一步表明,持續(xù)升高的壓力可能會阻礙神經(jīng)功能的康復(fù)。文中隨機(jī)森林變量排名也進(jìn)一步表明了這一發(fā)現(xiàn),MAP>104mmHg的時(shí)間比MAP<76mmHg的時(shí)間更能預(yù)測神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)果。持續(xù)高血壓對SCI患者的潛在負(fù)面影響仍是積極研究的領(lǐng)域。

最后,與比較ICU中使用的各種血管升壓藥類別的最新文獻(xiàn)一致,術(shù)中使用多巴胺與心血管并發(fā)癥的發(fā)生率顯著較高相關(guān),這一研究結(jié)果表明去氧腎上腺素可能是一個(gè)更為安全的血管活性藥的選擇方案。

隨著醫(yī)療信息化和互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療的發(fā)展,以及電子病歷數(shù)據(jù)的不斷積累,人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的研究力度得到了不斷的加強(qiáng),其價(jià)值逐步被挖掘和體現(xiàn),醫(yī)療行業(yè)已經(jīng)成為了機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能發(fā)展不可或缺的領(lǐng)域。

文獻(xiàn)鏈接:Agarwal N, Aabedi AA, Torres-Espin A, et al. Decision tree-based machine learning analysis of intraoperative vasopressor use to optimize neurological improvement in acute spinal cord injury. Neurosurg Focus. 2022

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