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同济大学张丽娟团队|社区高血糖老年人群CKD发生风险的机器学习预测模型构建与外部验证
2026-5-27 16:56
阅读:1043

慢性肾脏病已成为全球重大公共卫生问题,疾病负担重、预后差。高血糖是导致肾损伤的关键危险因素,老年人群患病风险显著升高,早期识别与干预可有效延缓疾病进展。现有CKD预测模型多局限于糖尿病人群,缺乏对糖尿病前期人群的覆盖,且缺少外部验证与社区应用证据,难以满足基层防控需求。同济大学医学院、附属养志康复医院张丽娟团队基于多中心前瞻性社区队列,构建可解释的机器学习预测模型,旨在为社区高血糖老年人提供精准的CKD早筛工具。目前相关成果已发表在Taylor & Francis旗下优质国际期刊 Renal Failure

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Machine learning prediction of CKD progression in hyperglycemic elderly adults: a prospective community cohort study

作者:Zhongqing Zhou, Fei Sheng, Jiazhe Hou, Jing Yang, Dongjian Xu, Zhiping Shen, Hengjing Wu* & Lijuan Zhang*

DOI:10.1080/0886022X.2026.2648313

研究方法

研究为多中心前瞻性队列研究,纳入上海4个独立社区60岁及以上高血糖人群,基线排除CKD与恶性肿瘤患者。合并3个社区的数据进行建模和内部验证(80%训练、20%内部验证),剩下1个社区为外部验证集。采用Boruta算法与LASSO回归筛选预测因子,构建Logistic回归、KNN、随机森林、LightGBM、XGBoost五种模型,以区分度、校准度、临床收益等评估性能并确定最优模型,并用SHAP进行模型解释。

研究结果

训练集8815例、内部验证2202例、外部验证4561例,CKD发生率分别为9.48%、9.45%、10.79%。筛选确定10项核心预测指标,XGBoost模型表现最优,训练、内部、外部验证AUC分别为0.905、0.809、0.837,校准度与临床净收益良好。SHAP分析显示,血清肌酐、年龄、血红蛋白为关键预测因子。风险分层显示,预测概率为低危(0%–5%)、中危(5%–25%)、高危(>25%)的实际CKD发生率分别为0.7%、9.9%、55.5%(P<0.001),敏感性分析证实模型结果稳健。

模型网页部署在:https://zhouzhongqing.shinyapps.io/CKDPredictor/ 。

研究结论

团队成功构建并外部验证了适用于社区高血糖老年人群的CKD风险预测模型,XGBoost模型预测效能优异、可解释性强,可精准识别高危个体。该模型基于常规体检指标,易于在社区落地使用,可实现早期风险分层与靶向干预,对降低老年高血糖人群CKD疾病负担具有一定的临床与公共卫生价值。

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关于期刊

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