《PLOS Digital Health》:Early individualized risk prediction using clinical data for children during the febrile phase of dengue in outpatient settings in Vietnam and Thailand
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本综述基于越南和泰国门诊儿童登革热发热期临床数据,开发并验证了6种预测模型(包括逻辑回归和机器学习方法),用于早期识别登革热休克综合征(DSS)和中度血浆渗漏风险。研究显示Lasso筛选的逻辑回归模型在预测DSS(AUROC=0.789)和复合终点(AUROC=0.741)方面表现最优,关键预测因子包括血小板计数、AST等常规指标。该模型有望通过决策支持系统优化医疗资源分配,为登革热流行地区门诊分诊提供新策略。
研究背景
登革热作为蚊媒病毒性疾病,全球约38.3亿人生活在登革热传播适宜区域,2024年报告病例超1400万例。亚洲承担约70%的全球疾病负担,越南和泰国年住院率分别达142/10万和136/10万。住院治疗是登革热经济负担的主要驱动因素,尽管仅7%病例需要住院,但泰国住院费用(160.09美元)远超门诊费用(7.51美元)。目前WHO警告 signs虽敏感性高但特异性中等,且缺乏个体化风险预测能力。
研究方法
本研究使用越南(2010-2013年)和泰国(1994-2008年)两项前瞻性队列数据,纳入实验室确诊登革热儿童。越南队列含2245例患者(门诊1226例,住院1019例),其中110例发展为DSS;泰国队列524例住院患者中36例出现DSS。基于系统综述和专家咨询筛选12个DSS预测因子和11个复合终点(中度血浆渗漏和/或DSS)预测因子,包括人口学特征、临床症状和实验室参数。
模型构建与验证
开发六种预测模型:WHO警告 signs逻辑回归、Lasso筛选逻辑回归、随机森林(RF)、极端梯度提升(XGB)、支持向量机(SVM)和人工神经网络(ANN)。采用45次分块交叉验证和Jackknife估计评估性能,指标包括Brier评分、AUROC、校准曲线和决策曲线分析。
关键发现
Lasso模型筛选出DSS四大核心预测因子:血细胞比容、血小板计数、淋巴细胞计数和AST;复合终点八项预测因子包括腹痛、呕吐、黏膜出血、血小板计数等。内部验证显示Lasso模型对DSS预测的Brier评分为0.044(95%CI 0.043-0.044),AUROC达0.789,校准斜率0.942。XGB模型在机器学习中表现最佳,但校准性能略逊于Lasso模型。决策曲线分析表明,在低风险阈值下ANN模型净获益最高。
外部验证与局限性
泰国外部验证显示模型性能下降(DSS的AUROC降低11%),主要源于队列差异(成员一致性统计量0.84)。Lasso模型在泰国队列中虽减少假阳性(DSS假阳性率13% vs WHO的47%),但假阴性率升高(26% vs 6%)。研究局限性包括非住院患者血浆渗漏可能低估、胸部X光检测不足以及队列数据时效性问题。
临床意义
本研究首次实现跨国外部验证的门诊登革热风险预测模型,证实常规实验室参数(血小板、AST等)在发热期的预测价值。通过整合4-8项易获取指标,模型可为资源有限地区提供分诊决策支持,优化医疗资源配置。未来需在当代队列中验证模型时效性,并探索定量症状指标与疾病进展时间的动态预测。
(注:以上内容严格依据原文数据及结论缩编,未添加非原文信息)