BP神经网络、随机森林和决策树预测急性脑梗死患者静脉溶栓后发生早期神经功能恶化的效能比较

作者：徐守权^*; 唐国文; 黄舞标; 包仲明; 陈锦凤; 李超杰; 彭美玲; 赖瑜梅; 文黛薇

来源：实用心脑肺血管病杂志, 2023, 31(02): 16-21.

• 脑梗死
• 早期神经功能恶化
• BP神经网络
• 随机森林
• 决策树
• 预测

目的 比较BP神经网络、随机森林和决策树预测急性脑梗死（ACI）患者静脉溶栓后发生早期神经功能恶化（END）的效能。方法 选取2021年3月至2022年3月于梧州市中医医院神经内科接受重组组织型纤溶酶原激活剂（rt-PA）静脉溶栓治疗的ACI患者342例，根据静脉溶栓24 h后患者是否发生END将其分为END组（n=66）与非END组（n=276）。比较两组患者临床资料，筛选ACI患者静脉溶栓后发生END的可能影响因素。然后将所有患者按照7∶3的比例分成训练集和测试集，训练集用于构建BP神经网络、随机森林和决策树，测试集用于评估BP神经网络、随机森林和决策树的预测效能。结果 ROC曲线分析结果显示，BP神经网络预测测试集ACI患者静脉溶栓后发生END的AUC为0.957[95%CI(0.918,0.995)]，精确率为0.682，召回率为0.882，灵敏度为0.882，特异度为0.912，正确率为0.912；随机森林预测测试集ACI患者发生END的AUC为0.969[95%CI(0.913,1.000)]，精确率为0.948，召回率为0.989，灵敏度为0.989，特异度为0.925，正确率为0.947；决策树预测测试集ACI患者静脉溶栓后发生END的AUC为0.848[95%CI(0.737,0.959)]，精确率为0.750，召回率为0.883，灵敏度为0.750，特异度为0.914，正确率为0.883。Delong检验结果显示，随机森林预测测试集ACI患者静脉溶栓后发生END的AUC大于决策树（P<0.05）;BP神经网络与决策树、BP神经网络与随机森林预测测试集ACI患者静脉溶栓后发生END的AUC比较，差异无统计学意义（P>0.05）。结论 BP神经网络、决策树及随机森林对ACI患者静脉溶栓后发生END的预测效能良好，其中随机森林对ACI患者静脉溶栓后发生END的区分度优于决策树。

• 单位
  梧州市中医医院