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基于机器学习与SHAP可解释性住院老年2型糖尿病患者衰弱风险预测模型的构建及验证

Construction and validation of frailty risk prediction model for hospitalized elderly patients with type 2 diabetes based on machine learning and SHAP Explainabilility

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摘要目的构建住院老年2型糖尿病患者衰弱风险预测模型,并对模型进行解释.方法采用便利抽样法,选取2024年3-8月广州市2所三级甲等医院的509例住院老年2型糖尿病患者为研究对象.采用Python 3.8分析,按照7∶3的比例将数据集随机分为训练集和验证集.采用5种机器学习算法开发模型并对模型性能进行比较,确定最优预测模型并解释.结果 CatBoost在5个机器学习模型中表现最好,受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristic,ROC)下面积(AUC)为0.755,精确率为0.660,召回率为0.433,特异度为0.897,准确率为0.752,F1分数为0.522.SHAP摘要图显示了前7个最重要的特征,依次为抑郁、年龄、老年营养风险指数、血红蛋白、糖尿病自我管理水平、睡眠、糖化血红蛋白.结论本研究开发评估并且解释了住院老年2型糖尿病患者衰弱的风险预测模型,为早期识别衰弱高风险的人群并精准制定干预措施提供参考.

作者 吴佳琪 ^[1] 方素真 ^[2] 黎楷 ^[1] 黄敏 ^[1] 张艳群 ^[3] 罗祥蓉 ^[2] 贾彬 ^[1] 李冰蕾 ^[1] 谢翠华 ^[4] 学术成果认领

作者单位 南方医科大学南方医院护理部,广东广州 510515;南方医科大学护理学院,广东广州 510515 ^[1] 南方医科大学南方医院内分泌代谢科,广东广州 510515 ^[2] 南方医科大学南方医院急诊科,广东广州 510515;南方医科大学护理学院,广东广州 510515 ^[3] 南方医科大学南方医院护理部,广东广州 510515 ^[4]

关键词机器学习老年2型糖尿病衰弱预测模型可解释性 machine learning elderly type 2 diabetes mellitus frailty prediction model interpretability

分类号 R473.5（护理学）

栏目名称

研究生园地

DOI 10.16460/j.issn2097-6569.2025.11.007

发布时间 2025-07-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

基金项目

广东省科技计划项目（2022A1414020008）广东省护理学会护理创新发展研究课题（GDHLYJYZ202408）