基于生物电阻抗分析的膝关节退变程度预测模型构建及评价

摘要：

目的:基于生物电阻抗指标构建膝关节骨关节炎患者的膝关节退变程度预测模型，并对模型的预测能力和应用效能进行评价。方法:本研究为横断面调查研究。采用便利抽样法选取2021年5—7月石家庄市裕强社区卫生服务中心参与体检的124例社区居家膝关节骨关节炎患者的248个膝关节为对象建立模型，根据Kellgren-Lawrence（K-L）分级系统将其分为K-L1级（19个）、K-L2级（103个）、K-L3级（96个）、K-L4级（30个）4组。通过方差分析或Kruskal-Wallis检验筛选纳入模型的指标，利用支持向量机建立膝关节退变程度预测模型，采用网格参数寻优法对模型进行优化。采用受试者工作特征（ROC）曲线下面积及敏感度、特异度、准确率、阳性预测值、阴性预测值评价模型的预测效能。结果:纳入模型的指标包括年龄、合并症、合并腰/背/髋部疼痛、从事高危职业、西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数（WOMAC）-疼痛、WOMAC-功能、电抗值和相位角。训练集中模型的ROC曲线下面积为0.999，预测准确率为0.920，95%置信区间为0.868~0.957；测试集中模型的ROC曲线下面积为0.833，预测准确率为0.682，95%置信区间为0.572~0.780。结论:本研究构建的膝关节退变程度预测模型具有较好的预测能力且易于使用，可作为膝关节骨关节炎患者的膝关节退变程度的筛查工具。

关键词：骨关节炎，膝、膝关节退变程度、生物电阻抗、支持向量机、预测模型

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资助基金：国家自然科学基金81972158；82102661;国家重点研发计划2020YFC2008801;National Natural Science Foundation of China81972158;82102661;National key Research and Development Program2020YFC2008801

在线出版日期：2023-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：7-13