面向糖尿病和心力衰竱患者的老年 ICU 短期死亡率预测：分布推断框架
应用统计
2025-06-19 v1
摘要
老年 ICU 患者若合并糖尿病和心力衰竱，短期死亡率显著升高，但鲜有针对这一高危人群的预测模型。糖尿病影响美国65岁以上约30%的成年人，且显著增加心力衰竱风险。当两者合并时，会加重体弱、肾功能不全和住院风险，导致一年死亡率可达40%。尽管临床负担和复杂性日益突出，但尚无模型针对老年 ICU 患者中同时合并糖尿病和心力衰竱的个体化死亡率预测。我们开发并验证了针对65-90岁、同时合并糖尿病和心力衰竱的 ICU 患者的概率性死亡率预测框架，基于MIMIC-IV数据库。采用两阶段特征选择流程，纳入1478名患者，识别出19个临床相关变量，涵盖生理指标、合并症及治疗强度。在六个机器学习模型中，CatBoost获得最高的测试 AUROC（0.863），在性能与可解释性之间取得平衡。为提升临床实用性，我们采用DREAM算法生成后验死亡风险分布，而非点估计，从而评估风险规模与不确定性。这种分布感知方法有助于在复杂 ICU 环境中实现个体化分诊。通过消除法和ALE分析，我们进一步支持可解释性，关键预测因素包括APS III、氧气流量、GCS眼动作和布拉森活动度。我们的模型为高危 ICU 人群提供透明、个体化且具不确定性感知的决策支持。
引用
@article{arxiv.2506.15058,
title = {Predicting Short-Term Mortality in Elderly ICU Patients with Diabetes and Heart Failure: A Distributional Inference Framework},
author = {Junyi Fan and Shuheng Chen and Li Sun and Yong Si and Elham Pishgar and Kamiar Alaei and Greg Placencia and Maryam Pishgar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.15058},
year = {2025}
}