标题 | 基于智能算法的心血管疾病关联研究 |
范文 | 李欣宇 王雯 祝腾飞 摘 要:目前,心血管疾病已經成为重大的公共卫生问题,我国的心血管发病率呈持续长升趋势。对心血管疾病进行多因素关联分析可为临床决策提供指导作用。因此,通过加权似然函数法构建树,基于粒子群算法实现模型参数优化,选取具有最大加权似然函数值的路径为最优路径,从而实现疾病关联分析研究。通过仿真实验,充分表明基于粒子群算法的关联分析具有良好的稳定性。 关键词:心血管疾病;粒子群算法;关联分析 中图分类号:F24 ? ? 文献标识码:A ? ? ?doi:10.19311/j.cnki.1672-3198.2020.07.044 0 引言 目前,中国心血管病的发病人数持续增长,且心血管疾病占城乡居民总死亡原因的首位,从近年来中国心血管病(CVD)与其它疾病的死亡率对比统计分析情况中可以看出,以10万为基数,农村与城市相对比,CVD死亡率比为295.63:261.99,其中心脏病死亡率比为143.72:136.21、脑出血比为74.51:52.25和脑梗死比为45.30:41.99。由此可见,心脑血管疾病的防治已成为重大的公共卫生问题。目前,尽管临床医生和研究者开展了与心血管疾病的大量相关研究,但更多地局限于某些指标的影响分析,缺乏普适的分析方法实现与疾病相关的致病因素研究。针对此问题,本文提出一种基于粒子群算法的疾病关联分析方法,为临床诊疗提供决策支持。 1 方法 2 实验分析 采用仿真实验数据对方法进行验证。分别生成疾病组和对照组,设置100个指标属性,并分别设置与心血管疾病相关的致病因素数量为50、60、70、80和90。在不同的人群风险度PAR下进行致病因素的识别。获得每组数据的四个性能指标,TP(真阳性)、FP(假阳性)、TN(真阴性)和FN(假阴性),取其均值进行如下几个指标统计:(1)识别致病因素的准确率(Accuracy);(2)总体准确率(TA);(3)查全率(CR);(4)误报率(FPR);(5)F-Score;(6)相关系数φ。从实验结果可见,在不同的PAR和致病因素设置下,模型性能表现较为一致,充分说明算法具有一定的稳定性。识别致病因素的准确率均值可达到90%左右,总体准确率接近80%,查全率达到80%以上,F1值为80%以上。但误报率相对较高,为20%~40%,相关系数均值为0.5左右,说明此算法假阳性结果较高,仍有改善空间。 3 结论 本文方法采用粒子群算法优化模型参数,采用加权似然函数值识别出各指标属性构建的最佳路径。实验表明所提方法具有一定的识别能力,但仍存在相对较高的误报率,且相关系数偏低,说明在稀疏矩阵中粒子群算法表现性能一般,仍需考虑进一步优化,降低误识率。在未来研究中,还应充分考虑指标属性间的关联影响。 参考文献 [1]陈伟伟,高润霖,刘力生,等.中国心血管病报告2013概要[J].中国循环杂志,2014,(7):487-491. [2]Brandon C,Saonli B ,Sharmistha G,et al.Weighted Score Tests Implementing Model-Averaging Schemes in Detection of Rare Variants in Case-Control Studies[J].PLOS ONE,2015,10(10):e0139355. |
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