Отдел за фундаментални изследвания KM, Корейски институт по ориенталска медицина, Deajeon, Република Корея

основа

Отдел за фундаментални изследвания KM, Корейски институт по ориенталска медицина, Deajeon, Република Корея

Фигури

Резюме

Цели

Анемията е независимо и силно свързана с повишен риск от смъртност при възрастните хора и също така е силно свързана със затлъстяването. Целите на настоящото проучване бяха да се изследват връзките между нивото на хемоглобина и различните антропометрични индекси, да се предскажат ниски и нормални нива на хемоглобина, използвайки комбинирани антропометрични индекси, и да се оценят разликите в нивото на хемоглобина и антропометричните индекси между корейските мъже и жени.

Методи

В това ретроспективно проучване на напречното сечение са участвали общо 7 156 индивида на възраст от 53–90 години. Бинарната логистична регресия (LR) и наивните модели на Bayes (NB) бяха използвани за идентифициране на значителни разлики в антропометричните индекси между субекти с ниски и нормални нива на хемоглобин и за оценка на прогностичната сила на тези индекси за нивото на хемоглобина.

Резултати

Сред всички променливи възрастта показва най-силна връзка с нивото на хемоглобина и при двамата мъже (p Таблица 1. Базови характеристики и кратки описания на всички променливи на изследването.

Анемията се определя като ниво на хемоглобин под 12 g/dL за жените и по-малко от 13 g/dL за мъжете (WHO, 1968); тези диагностични критерии за анемия са били използвани в много проучвания [1, 4, 5, 23]. По този начин мъжете и жените, отговарящи на тези критерии на СЗО, бяха включени в групата за анемия.

Статистически анализ

За статистически анализ беше извършена бинарна логистична регресия (LR), използвайки SPSS 19 за Windows (SPSS Inc., Чикаго, IL, САЩ), за да се идентифицират значителни разлики между нормалната хемоглобинова група (1) и ниската хемоглобинова група (0) след стандартизирана трансформация беше приложен както за мъжки, така и за женски набори от данни. За оценка на съотношенията на шансовете (ORs) и сравнение на предсказуемата сила, стандартизацията беше приложена към възрастовата променлива и всички антропометрични индекси. LR и наивният Bayes (NB) бяха приложени с помощта на инструмента за извличане на данни Waikato Environment for Knowledge Analysis (WEKA) [24], за да се оцени силата на отделните антропометрични индекси за прогнозиране на нормални и ниски нива на хемоглобин, за да се получат по-надеждни резултати.

За избор на подмножество на променливи при използване на комбинирани антропометрични индекси, базираният на обвивка подбор на променлива с алчно поетапно търсене (напред), базиран на LR и NB, беше използван за идентифициране на оптималните подмножества на променливи, намаляване на сложността на модела и увеличаване на предсказуемостта мощност. Методите за избор на променливи, базирани на обвивка [17, 25, 26], са мощни методи, използвани за решаване на проблема с избора на подмножество на променливи. Тези методи използват алгоритъма за машинно обучение като черна кутия (индукционен алгоритъм) за оценка на подмножества от променливи според мощността на предсказване и за откриване на най-доброто подмножество. С други думи, не се разглежда подробна информация относно алгоритъма за индукция, тъй като тя е само интерфейс. Търсенията, извършени с помощта на избор на променлива, базиран на обвивка, включваха 4 компонента: пространство на състоянието, метод на търсене (т.е. най-доброто първо търсене или изкачване на хълм), начално състояние (т.е. избор напред или премахване назад) и условие за прекратяване Състояние в пространството за търсене показва подмножество на променлива и единични променливи са добавени или изтрити от оператор. Условието за прекратяване зависи от използвания метод за търсене. Променливата подгрупа с най-силна предсказваща мощност в оценката беше избрана като крайно подмножество, на което да се изпълнява индукционният алгоритъм [26].

За всеки пол бяха използвани два метода за прогнозиране: методът NB-Wrapper (наивен Bayes с избор на променлива, базиран на обвивка) и метод LR-Wrapper (логистична регресия с избор на променлива, базиран на обвивка). Използвахме 10-кратно кръстосано валидиране за валидиране на моделите с индивидуални и комбинирани индекси. Използвахме площта под кривата на работната характеристика на приемника (AUC) като основен критерий при сравнението на предсказващата мощност, тъй като тази стойност обикновено се прилага за оценка на предсказуемата сила на класификациите или индексите в медицината и биологията. Освен това документирахме подробни резултати за всеки предсказващ модел, включително чувствителност, 1-специфичност, прецизност и F-мярка.

Резултати

Асоциации между нивото на хемоглобина и антропометричните индекси

В настоящото проучване броят на нормалните и анемичните субекти въз основа на техните нива на хемоглобин е съответно 2 828 и 255 за мъжете и 3 469 и 604 за жените, съответно. По отношение на антропометричните индекси беше оценена прогнозната сила на 27 променливи за анемия и всички те, с изключение на възрастта, показаха значителни разлики между мъжете и жените. В допълнение, много от променливите показват значителни разлики между нормалните и анемичните групи както при мъжете, така и при жените.

Таблици 2 и 3 показват резултатите от анализи на връзките между различните антропометрични индекси и нивото на хемоглобина и прогностичната сила на всеки индекс при мъжете и жените. Сред всички изследвани променливи при мъжете възрастта показва най-силна връзка с нивото на хемоглобина (p Таблица 2. Асоциациите между антропометричните индекси и нивото на хемоглобина при мъжете.

При жените, както и при мъжете, възрастта показва най-силна връзка с нивото на хемоглобина сред изследваните променливи (p Таблица 4. Анализ на силите за предсказване на четирите модела, изградени с помощта на комбинирани променливи.

Дискусия

В това проучване изследвахме връзките между различните антропометрични индекси и нивото на хемоглобина, както и прогностичните способности на индивидуалните и комбинираните индекси, използвайки изчислителен подход при корейски мъже и жени.

Въпреки че предишни проучвания разкриват няколко връзки между други заболявания и показатели на съотношението, като WHR и WHtR, които се използват често в епидемиологията и медицината и са тясно свързани с хипертония [20], хипертриглицеридемия [21, 32], хипер-HDL и LDL холестеролемия [33, 34] и диабет тип 2 [19, 35], в това изследване индексите на съотношението не са толкова полезни, колкото ИТМ и теглото за прогнозиране на нивото на хемоглобина или анемията. В нашето проучване установихме, че индексите на съотношението и WC показват по-слаби прогнозни сили за анемия от теглото и ИТМ както при мъжете, така и при жените.

Няколко предишни проучвания [1, 3, 9, 11] предполагат, че теглото и ИТМ са силно свързани с нивото на хемоглобина и анемията. Въпреки че не идентифицирахме нито един антропометричен индекс, който е по-добър предиктор за нивото на хемоглобина, отколкото теглото и ИТМ, нашите прогнозни модели, които са конструирани с контролирана техника на машинно обучение и комбинация от различни антропометрични индекси, леко повишават прогностичната сила за хемоглобина ниво в сравнение с тези с тегло, ИТМ и възраст, които са имали най-високата индивидуална способност за предсказване. При епидемиологични или мащабни здравни изследвания, идентифицирането или прогнозирането на нивото на хемоглобина с помощта на антропометрични индекси представлява рентабилен и лесен метод (неинвазивно измерване) в сравнение с кръвни тестове (инвазивно измерване). Следователно нашите методи могат да дадат възможност за прогнозиране на анемия в отдалечено здравеопазване или телемедицина.

В заключение, ние не идентифицирахме антропометрични индекси, с изключение на възрастта, които са по-добри предиктори от теглото и ИТМ за ниски и нормални нива на хемоглобин сред различните изследвани индекси. Сред всички антропометрични индекси теглото и ИТМ показват най-силни връзки с нивото на хемоглобина и показват най-добрите предсказващи способности. Възрастта е най-силно свързана с нивото на хемоглобина както при мъжете, така и при жените и тази връзка е по-висока при мъжете, отколкото при жените. Освен това асоциациите между антропометричните индекси и нивото на хемоглобина са по-ниски при жените, отколкото при мъжете. Освен това, използването на комбинирани антропометрични индекси подобри предиктивната сила за диагностициране на анемия в сравнение с използването на тегло или ИТМ. Поради дизайна на напречното сечение на това проучване, причинно-следствената връзка между нивото на хемоглобина и ИТМ или теглото не може да бъде оценена. Друго ограничение на това проучване е проблемът с дисбаланса в класа, причинен от малкия брой пациенти с анемия.

Благодарности

Данните са налични от базата данни на Корейското проучване за здравето и геномната епидемиология (KHGES) Институционален комитет за достъп/етична комисия и Корейски институт по източна медицина (KIOM) Център за данни за корейска медицина (KDC, http://kdc.kiom.re.kr/ html /, номер на разрешение: 20130903–20140327) за изследователи, които отговарят на критериите за достъп до поверителни данни.

Принос на автора

  1. Концептуализация: BJL.
  2. Куриране на данни: BJL JYK.
  3. Официален анализ: BJL.
  4. Придобиване на финансиране: JYK.
  5. Разследване: BJL JYK.
  6. Методология: BJL.
  7. Администрация на проекта: JYK.
  8. Ресурси: JYK.
  9. Надзор: BJL.
  10. Визуализация: BJL.
  11. Писане - оригинален проект: BJL.
  12. Писане - преглед и редактиране: BJL.