
Chinese General Practice ›› 2025, Vol. 28 ›› Issue (35): 4457-4463.DOI: 10.12114/j.issn.1007-9572.2024.0604
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Received:2024-11-10
Revised:2025-03-10
Published:2025-12-15
Online:2025-10-15
Contact:
CHANG Wenxiu
通讯作者:
常文秀
作者简介:作者贡献:
宋欣芫负责数据整理、文献检索及文章撰写;常文秀、张文玉负责研究构思设计、指导及修改;杨婷婷负责文献检索、数据分析处理与解释,图、表的绘制与展示;王恺负责研究指导、文章修改。
基金资助:CLC Number:
Add to citation manager EndNote|Ris|BibTeX
URL: https://www.chinagp.net/EN/10.12114/j.issn.1007-9572.2024.0604
| 临床特征 | 赋值 | 临床特征 | 赋值 |
|---|---|---|---|
| 随访时间 | 实测值 | 性别 | 女=0,男=1 |
| 基线eGFR | 实测值 | 糖尿病肾病 | 无=0,有=1 |
| 2年内eGFR下降百分比 | 实测值 | 高血压 | 无=0,有=1 |
| 年龄 | 实测值 | 慢性肾小球肾炎 | 无=0,有=1 |
| 体质指数 | 实测值 | 多囊肾病 | 无=0,有=1 |
| 收缩压 | 实测值 | 单肾 | 无=0,有=1 |
| 血红蛋白 | 实测值 | 其他疾病 | 无=0,有=1 |
| 白细胞 | 实测值 | 肾素-血管紧张素系统抑制剂 | 无=0,有=1 |
| 血小板 | 实测值 | 钙通道阻滞剂 | 无=0,有=1 |
| 白蛋白尿 | 实测值 | 利尿剂 | 无=0,有=1 |
| 血尿酸 | 实测值 | 其他药物 | 无=0,有=1 |
| 钠离子 | 实测值 | 透析 | 无=0,有=1 |
| 钾离子 | 实测值 | 随机尿试纸法检测的血尿 | 血尿0=0,血尿1+=1,血尿2+=2,血尿3+=3 |
| 氯离子 | 实测值 | ||
| 白蛋白校正钙 | 实测值 | ||
| 磷离子 | 实测值 | ||
| C反应蛋白 | 实测值 | ||
| 低密度脂蛋白胆固醇 | 实测值 | ||
| 随机尿蛋白尿 | 实测值 |
Table 1 Clinical variables and their types in the CKD dataset
| 临床特征 | 赋值 | 临床特征 | 赋值 |
|---|---|---|---|
| 随访时间 | 实测值 | 性别 | 女=0,男=1 |
| 基线eGFR | 实测值 | 糖尿病肾病 | 无=0,有=1 |
| 2年内eGFR下降百分比 | 实测值 | 高血压 | 无=0,有=1 |
| 年龄 | 实测值 | 慢性肾小球肾炎 | 无=0,有=1 |
| 体质指数 | 实测值 | 多囊肾病 | 无=0,有=1 |
| 收缩压 | 实测值 | 单肾 | 无=0,有=1 |
| 血红蛋白 | 实测值 | 其他疾病 | 无=0,有=1 |
| 白细胞 | 实测值 | 肾素-血管紧张素系统抑制剂 | 无=0,有=1 |
| 血小板 | 实测值 | 钙通道阻滞剂 | 无=0,有=1 |
| 白蛋白尿 | 实测值 | 利尿剂 | 无=0,有=1 |
| 血尿酸 | 实测值 | 其他药物 | 无=0,有=1 |
| 钠离子 | 实测值 | 透析 | 无=0,有=1 |
| 钾离子 | 实测值 | 随机尿试纸法检测的血尿 | 血尿0=0,血尿1+=1,血尿2+=2,血尿3+=3 |
| 氯离子 | 实测值 | ||
| 白蛋白校正钙 | 实测值 | ||
| 磷离子 | 实测值 | ||
| C反应蛋白 | 实测值 | ||
| 低密度脂蛋白胆固醇 | 实测值 | ||
| 随机尿蛋白尿 | 实测值 |
| 指标中文名 | 指标英文名称 | 含义 | 计算公式 |
|---|---|---|---|
| 准确率 | Accuracy | 预测正确的数量占总数量的百分比。准确率衡量的是分类器的分类准确程度,准确率值越大表示分类器分类结果与真实确诊结果越接近 | (TP+TN)/(TP+TN+FP+FN)×100% |
| 精确率 | Precision | 在所有被预测为正例的数目中实际为正例的概率 | TP/(TP+FP)×100% |
| 召回率 | Recall | 实际为正例的数目中被正确预测为正例的数目 | TP/(TP+FN)×100% |
| F1分数 | F1-score | 兼顾分类模型的精确率和召回率,F1分数越高,模型性能越好 | 2×Precision×Recall/(Precision+Recall)×100% |
| 真阳性 | TP | 实为正例,分类器预测为正例的数目 | |
| 真阴性 | TN | 实为反例,分类器预测为反例的数目 | |
| 假阳性 | FP | 实为反例,分类器预测为正例的数目 | |
| 假阴性 | FN | 实为正例,分类器预测为反例的数目 |
Table 2 Evaluation indicators for model comparison
| 指标中文名 | 指标英文名称 | 含义 | 计算公式 |
|---|---|---|---|
| 准确率 | Accuracy | 预测正确的数量占总数量的百分比。准确率衡量的是分类器的分类准确程度,准确率值越大表示分类器分类结果与真实确诊结果越接近 | (TP+TN)/(TP+TN+FP+FN)×100% |
| 精确率 | Precision | 在所有被预测为正例的数目中实际为正例的概率 | TP/(TP+FP)×100% |
| 召回率 | Recall | 实际为正例的数目中被正确预测为正例的数目 | TP/(TP+FN)×100% |
| F1分数 | F1-score | 兼顾分类模型的精确率和召回率,F1分数越高,模型性能越好 | 2×Precision×Recall/(Precision+Recall)×100% |
| 真阳性 | TP | 实为正例,分类器预测为正例的数目 | |
| 真阴性 | TN | 实为反例,分类器预测为反例的数目 | |
| 假阳性 | FP | 实为反例,分类器预测为正例的数目 | |
| 假阴性 | FN | 实为正例,分类器预测为反例的数目 |
| 预测类别 | 实际类别 | |
|---|---|---|
| 阳性 | 阴性 | |
| 阳性 | TP | FP |
| 阴性 | FN | TN |
Table 3 Confusion matrix
| 预测类别 | 实际类别 | |
|---|---|---|
| 阳性 | 阴性 | |
| 阳性 | TP | FP |
| 阴性 | FN | TN |
| 模型 | 准确率 | 精确率 | 召回率 | F1分数 |
|---|---|---|---|---|
| LR | 92.0 | 68.0 | 62.6 | 64.4 |
| MLP | 93.7 | 74.3 | 72.3 | 73.1 |
| SVM | 90.1 | 88.3 | 22.8 | 33.4 |
| XGBoost | 92.7 | 74.4 | 62.8 | 67.3 |
| CNN | 94.8 | 80.3 | 78.2 | 78.4 |
Table 4 Comparison of results of cross-validation of different models
| 模型 | 准确率 | 精确率 | 召回率 | F1分数 |
|---|---|---|---|---|
| LR | 92.0 | 68.0 | 62.6 | 64.4 |
| MLP | 93.7 | 74.3 | 72.3 | 73.1 |
| SVM | 90.1 | 88.3 | 22.8 | 33.4 |
| XGBoost | 92.7 | 74.4 | 62.8 | 67.3 |
| CNN | 94.8 | 80.3 | 78.2 | 78.4 |
| 模型 | 准确率 | 精确率 | 召回率 | F1分数 |
|---|---|---|---|---|
| imbalance data | 94.8 | 80.3 | 78.2 | 78.4 |
| SMOTE | 93.4 | 68.8 | 85.7 | 74.8 |
| LW-CEL | 92.7 | 64.6 | 89.1 | 74.4 |
| NW-CEL | 92.8 | 65.6 | 88.0 | 74.6 |
Table 5 Comparison of results for different balancing category methods
| 模型 | 准确率 | 精确率 | 召回率 | F1分数 |
|---|---|---|---|---|
| imbalance data | 94.8 | 80.3 | 78.2 | 78.4 |
| SMOTE | 93.4 | 68.8 | 85.7 | 74.8 |
| LW-CEL | 92.7 | 64.6 | 89.1 | 74.4 |
| NW-CEL | 92.8 | 65.6 | 88.0 | 74.6 |
| 模型 | 选择的数据集 | 交叉验证结果 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 准确率 | 精确率 | 召回率 | F1分数 | ||
| LR | 2年时间平均数据集 | 92.0 | 68.0 | 62.6 | 64.4 |
| 基线数据集 | 89.5 | 60.3 | 38.5 | 45.9 | |
| SVM | 2年时间平均数据集 | 93.7 | 74.3 | 72.3 | 73.1 |
| 基线数据集 | 91.2 | 76.7 | 37.1 | 47.9 | |
| MLP | 2年时间平均数据集 | 90.1 | 88.3 | 22.8 | 33.4 |
| 基线数据集 | 88.1 | 0 | 0 | 0 | |
| XGBoost | 2年时间平均数据集 | 92.7 | 74.4 | 62.8 | 67.3 |
| 基线数据集 | 91.4 | 68.6 | 50.8 | 57.3 | |
| CNN | 2年时间平均数据集 | 94.8 | 80.3 | 78.2 | 78.4 |
| 基线数据集 | 91.1 | 73.6 | 47.0 | 51.5 | |
Table 6 Comparative trial of treatments over two years
| 模型 | 选择的数据集 | 交叉验证结果 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 准确率 | 精确率 | 召回率 | F1分数 | ||
| LR | 2年时间平均数据集 | 92.0 | 68.0 | 62.6 | 64.4 |
| 基线数据集 | 89.5 | 60.3 | 38.5 | 45.9 | |
| SVM | 2年时间平均数据集 | 93.7 | 74.3 | 72.3 | 73.1 |
| 基线数据集 | 91.2 | 76.7 | 37.1 | 47.9 | |
| MLP | 2年时间平均数据集 | 90.1 | 88.3 | 22.8 | 33.4 |
| 基线数据集 | 88.1 | 0 | 0 | 0 | |
| XGBoost | 2年时间平均数据集 | 92.7 | 74.4 | 62.8 | 67.3 |
| 基线数据集 | 91.4 | 68.6 | 50.8 | 57.3 | |
| CNN | 2年时间平均数据集 | 94.8 | 80.3 | 78.2 | 78.4 |
| 基线数据集 | 91.1 | 73.6 | 47.0 | 51.5 | |
| 模型 | 2年内eGFR变化率 | 交叉验证结果 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 准确率 | 精确率 | 召回率 | F1分数 | ||
| LR | 含有 | 92.0 | 68.0 | 62.6 | 64.4 |
| 不含有 | 91.4 | 68.0 | 55.4 | 60.0 | |
| SVM | 含有 | 93.7 | 74.3 | 72.3 | 73.1 |
| 不含有 | 79.7 | 72.4 | 63.8 | 55.2 | |
| MLP | 含有 | 90.1 | 88.3 | 22.8 | 33.4 |
| 不含有 | 88.1 | 0 | 0 | 0 | |
| XGBoost | 含有 | 92.7 | 74.4 | 62.8 | 67.3 |
| 不含有 | 91.7 | 67.8 | 55.4 | 60.5 | |
| CNN | 含有 | 94.8 | 80.3 | 78.2 | 78.4 |
| 不含有 | 93.1 | 66.8 | 77.8 | 60.3 | |
Table 7 Comparative experiments on the rate of change of eGFR over two years
| 模型 | 2年内eGFR变化率 | 交叉验证结果 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 准确率 | 精确率 | 召回率 | F1分数 | ||
| LR | 含有 | 92.0 | 68.0 | 62.6 | 64.4 |
| 不含有 | 91.4 | 68.0 | 55.4 | 60.0 | |
| SVM | 含有 | 93.7 | 74.3 | 72.3 | 73.1 |
| 不含有 | 79.7 | 72.4 | 63.8 | 55.2 | |
| MLP | 含有 | 90.1 | 88.3 | 22.8 | 33.4 |
| 不含有 | 88.1 | 0 | 0 | 0 | |
| XGBoost | 含有 | 92.7 | 74.4 | 62.8 | 67.3 |
| 不含有 | 91.7 | 67.8 | 55.4 | 60.5 | |
| CNN | 含有 | 94.8 | 80.3 | 78.2 | 78.4 |
| 不含有 | 93.1 | 66.8 | 77.8 | 60.3 | |
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