临床预测模型开发与验证的样本量估算

临床预测模型在医学领域的应用受到越来越多的关注和重视。合理且充足的样本量对预测模型研究的可行性和质量保障具有重要意义。基于此,本文总结了临床预测模型开发和验证中的样本量估算策略,提出了在样本量估算时需重点关注的问题,同时探讨了样本量不足的问题,以期能够帮助研究者合理地估算预测模型所需的样本量,从而提高临床预测模型研究的质量。

低轨星座卫星快速开发与验证方案设计

针对低轨星座卫星快速开发与验证需求,提出试验星+工程星+接口验证平台(VPI)并行研制验证方案。通过工程星研制,对卫星结构、总装设计及供电主通道、推进贮供主通道等设计进行验证,支撑试验星设计优化与结构投产;VPI对星上电子单机接口、星上软件等进行迭代验证。通过试验星研制,对低轨星座卫星功能性能全面验证,确定星座卫星基线。该方案经多颗卫星实施验证,有效提高了低轨星座卫星验证效率。

泌尿外科老年住院患者院内感染的风险预测模型构建及效能验证研究

目的 分析泌尿外科老年住院患者院内感染的危险因素,构建泌尿外科老年住院患者院内感染的风险预测模型,并对其效能进行验证。方法 选取成都市第三人民医院泌尿外科2022年1~12月老年住院患者1 050例为研究对象,按照患者医院感染发生情况,分为感染患者(研究组)45例和非感染患者(对照组)1 005例。采用单因素和多因素Logistic法,筛选泌尿外科老年住院患者院内感染的危险因素,进而构建老年住院患者院内感染的风险预测模型。采用Hosmer and Lemeshow进行风险预测模型的拟合优度检验,绘制ROC曲线,评价风险预测模型的预测价值。结果 年龄>75岁、住院时间≥15 d、手术治疗、使用呼吸机辅助通气和留置导尿管是泌尿外科老年住院患者院感发生的危险因素;预测老年住院患者院内感染发生的概率模型:P=1/[1+exp(6.055-0.969X1-2.802X2-1.904X4-1.169X5-2.120X6)];ROC曲线分析显AUC为0.916,95%CI为0.874~0.957。结论 年龄>75岁、住院时间≥15 d、手术治疗、使用呼吸机辅助通气和留置导尿管是泌尿外科老年住院患者院感发生的危险因素,临床实践中应针对上述因素对高危患者人群进行筛查,并实施有针对性的治疗和干预措施以预防感染发生。同时,采用风险预测模型能够对泌尿外科老年住院患者医院感染风险进行科学评价,能够为临床实践提供参考和指导依据。

基于铜死亡相关lncRNAs的胰腺癌预后模型构建与验证

目的研究铜死亡相关lncRNAs在胰腺癌(PAAD)患者中的预后预测价值,并进一步构建预后预测模型。方法从TCGA数据库中下载胰腺癌患者的转录组测序数据和相应临床信息,通过Pearson相关性分析筛选与预后相关的铜死亡相关lncRNAs,先后利用单因素Cox回归和Lasso回归分析并进一步构建预后模型。根据模型的风险评分中位数,将所有患者分为高风险组和低风险组。通过Kaplan-Meier生存分析、亚组分析、ROC曲线分析及一致性指数分析评估模型的预后预测价值,并利用单因素和多因素回归分析验证模型的独立性。对高、低风险组的差异表达基因进行GO及KEGG功能富集分析,并对高、低风险组患者进行肿瘤突变负荷(TMB)分析、免疫治疗反应预测以及药物敏感性分析。结果通过Pearson相关性分析,确定了127个铜死亡相关的lncRNAs,先后利用单因素Cox回归分析及Lasso回归分析构建了一个基于6个铜死亡相关lncRNAs的预后预测模型。根据模型计算结果将PAAD患者队列分成高风险组和低风险组,Kaplan-Meier生存分析表明低风险组患者的生存时间要长于高风险组(P<0.05)。ROC曲线证明了该模型对胰腺癌患者预后的预测性能良好:1、3、5年ROC曲线下面积分别为0.687、0.753、0.771;基因功能富集分析表明,高、低风险组差异表达基因主要富集于免疫相关通路。此外,高风险组患者的TMB值明显大于低风险组,而TIDE评分明显低于低风险组。最后,通过药物敏感性分析发现不同组的胰腺癌患者对特定药物的敏感性存在统计学差异,对临床用药具有一定的指导意义。结论本研究基于铜死亡相关lncRNAs成功构建了一个PAAD患者预后模型,可精准预测PAAD患者的预后,并为患者的临床药物治疗选择提供个性化指导。

基于三维地质模型的西咸新区地下空间开发适宜性评价

地下空间开发地质适宜性评价是合理进行地下空间开发、降低开发地质风险的重要手段。传统的评价方法没有考虑地下空间复杂的垂向变化,因而无法满足越来越精确的地下空间规划要求。本文以西咸新区沣东沣西为例,结合该区地质地貌背景、工程地质特征、水文地质条件、不良地质作用以及地下空间开发现状等特点,建立地下空间开发地质适宜性评价因子体系;利用三维精细化剖分的评估单元为载体,综合使用多种三维空间分析方法从多要素地质模型中定量或定性提取各项指标,运用层次分析法模型开展研究区地下空间开发适宜性评价。评价结果表明:研究区60m以浅地下空间开发利用条件优越,总体适宜开发建设。浅层空间易受文物保护区、地面水体、活动断裂影响,中层空间受城市建成区既有设施及地下构筑物影响较大,深部地下空间主要受断裂影响。该方法能够精细刻画地下空间在垂向上的差异,评估过程与结果能够立体透明化表达,能够定性、定量地为地下空间开发利用提供辅助决策,以达到资源保护优先、协同开发的开发利用格局。

新时代中国教师应具备什么样的素养?——基于教师视角的“新时代中国教师素养模型”的调查验证

自21世纪以来,厘清教师素养的内涵并建构相应框架或模型,成为教师教育领域的一个研究热点。然而,目前关于教师素养模型的研究在很大程度上缺乏充分的理论基础与实证依据。本研究通过大型问卷调查,了解教师群体对新时代教师所需素养的看法,并在此基础上检验“新时代中国教师素养模型”,判断其内容和结构是否合理。结果显示:尽管存在内部差异,但是教师整体高度认同教师应该具备学科素养、通识素养、学习支持、全人教育、沟通合作、发展改进和师德情怀这七大素养;“两种专业角色×四种专业关系”框架作为教师素养的推导逻辑是合理可行的,并且,“新时代中国教师素养模型”对教师素养的结构化解释是成立的。本研究将丰富教师素养理论研究,并有可能为我国未来修订教师专业标准、促进教师队伍发展建设和推进教师教育课程改革提供决策依据。

基于Python的SAP2000向ANSYS模型转化技术及软件开发研究

工程人员常通过对比设计软件与有限元软件的分析结果,以验算和校核结构设计的合理性。然而,由于软件分析内核的差异,设计软件与有限元软件之间的模型信息往往难以直接传递并转化。针对SAP2000结构设计分析软件向ANSYS有限元分析软件的模型转化问题,基于Python语言和APDL参数化设计语言,编译并开发了STAMT V1.0(SAP2000 To ANSYS Model Transformation V1.0)模型转化程序。相比已有转化程序,STAMT程序实现了更多单元类型、材料属性、截面类型、荷载形式的转化,提高了模型转化的通用性。其次,其涵盖了节点坐标系变换、梁单元坐标系变换、梁端自由度释放、创建刚性域等必备功能,进一步满足了模型转化过程中的功能性需求。然后,采用先建立几何模型后生成有限元模型的转化思路,实现了梁单元网格数量的自定义以及板壳荷载向梁的传递,软件操作界面简洁,便于工程人员的使用。最后,通过单层工业厂房和多层框架结构的两个算例分析,得到转化后模型的质量与原模型一致,前5阶周期的平均误差不超过3%,满足精度要求。研究分析验证了STAMT程序可实现SAP2000模型向ANSYS模型的准确、快速转化。

基于TOPSIS模型的国土空间开发适宜性评价研究——以宜昌市为例

开展国土空间开发适宜性评价是实现区域协调发展和可持续发展的重要前提和基础。本文以宜昌市为研究对象,从资源环境承载潜力、现有开发强度、经济发展潜力3个维度构建国土空间开发适宜性评价指标体系,运用灰色系统理论模型与Topsis模型评价当地国土空间开发适宜性。结果表明,宜昌市国土空间开发适宜性值介于0.3901~0.5582之间,处于较高水平的区县较少;空间上存在较明显的集聚特征,高—高聚类分布在宜昌市中部核心城区,高—低聚类分布在夷陵区及点军区,低—低聚类分布在西南部区县,不显著区域主要分布在宜昌市的边缘县区;热点分析结果表明,宜昌市国土空间开发适宜性向中间聚拢,中部成为开发热点区,同时也表明其整体空间集聚性较不均衡。

基于ADDIE模型的涉农高职校耕读教育课程开发

学校作为耕读教育的重要场域,课程是教育实践的逻辑起点。以国际通用的ADDIE课程与教学模型为理论依据,从目标分析、项目设计、内容开发、动态实施、综合评价5个环节构建涉农高职校耕读教育课程的开发模式,旨在把耕读教育贯彻于人才培养的全过程,发挥耕读课程的育人价值,推进新时代耕读教育的新实践。

扎根理论下高职商科管理类活页式教材开发:影响因素模型讨论

《国家职业教育改革实施方案》明确指出:“建设一大批校企‘双元’合作开发的国家规划教材,倡导使用新型活页式、工作手册式教材并配套开发信息化资源。”在此背景下,活页式教材开发已成为高职管理类教材改革趋势,研究校企合作常态化和主动化开发高职商科管理类活页式教材的影响因素,是促进高职商科管理类活页式教材得以高质量开发的必经之路。文章基于扎根理论,对访谈资料进行编码,构建了高职商科管理类活页式教材开发的影响因素模型。研究结果显示,主观(个人、团队)因素、客观(课程、学生、单位、社会)因素是影响教材开发的前置因素,开发方案和流程设计、开发过程调节策略、活页式教材内容选择是影响教材开发的三大情境因素,且前置因素直接影响情境因素,情境因素之间也构成互动联结关系。

基于HCPN的复杂BPMN协作模型数据流建模与验证

为了保证复杂BPMN协作模型的正确性,不仅要涵盖多实例和子进程等复杂元素,还要在检测控制流错误的同时检测数据流错误。但业务流程建模标注(BPMN 2.0)缺乏形式化语义的描述,这对模型正确性的验证造成了阻碍。因此,给出了一种具有弧权重的层次化着色Petri网(HCPN)的定义,它既可以对数据流进行形式化表示,又可以对多实例和子进程结构进行建模。进一步提出了从BPMN协作模型到HCPN模型的形式化映射方法。然后基于HCPN模型的弧权重给出了缺失、丢失和冗余3种数据流错误的定义,并提出了对应的检测算法。最后,设计了一个自动化建模与验证的框架,通过一个案例研究说明了该方法的有效性。

基于EFDC模型的靖江河道多码头开发段溢油事故综合污染风险分析

基于环境流体动力学模型EFDC模拟了长江靖江开发段6个码头溢油事故下油膜漂移路径,提出了溢油污染风险评估方法,计算了多码头溢油事故的污染风险指数分布及其对保护区的综合污染风险指数。结果表明:码头位置和周围流场影响油膜的漂移路径;急流区溢油事故产生的油膜峰值迁移速度快,影响距离长,而缓流区溢油事故产生的油膜聚集程度高,影响时间长;多码头溢油事故产生的污染风险主要分布在各油膜路径的叠加区域,在开发段中部至下游末端形成强等级污染风险带,综合污染风险指数约为1.6;风险带主要影响W1保护区,应在高风险区域提前采取应急防范措施。

新疆地区肠道准备不充分预测模型的外部验证

目的对已建立的新疆地区肠道准备不充分的预测模型进行外部验证,明确该预测模型是否能够用于临床实践。方法收集新疆维吾尔自治区人民医院消化内科2022年1月至2022年6月住院治疗的1221例患者。根据波士顿评分标准(Boston bowel preparation scale,BBPS),≥6分为准备充分,≤5分或任意一段肠道评分<2分为准备不充分,其中肠道准备充分者990例,肠道准备不充分者231例,采用已建立的预测模型,通过患者性别、年龄、民族、肠道准备不充分史、便秘、饮酒等指标对患者进行肠道准备不充分的风险预测,将预测结果和实际观测结果的不同程度进行比较。预测模型的区分度和校准度分别采用ROC曲线和GiViTI校准曲线带验证。结果预测模型外部验证的ROC曲线下AUC为0.900(95%CI:0.762~0.902),可以更好地区分肠道准备不充分的患者。GiViTI校准曲线带的95%CI区域未穿过45°对角平分线(P=0.461),预测模型的预测概率接近实际观测到的概率,具有良好的校准性,预测模型以列线图的形式呈现。结论模型预测肠道准备不充分风险概率的准确性高,对提高此类高危患者的早期识别和筛选有很大的帮助。

基于分段特征提取的仿真模型结果验证方法

校核、验证与确认(verification,validation,and accreditation,VV&A)是保证仿真模型可信度的关键手段,其中模型验证是核心环节。针对导弹飞行仿真模型结果验证存在的参考数据不可获得、参考数据来源多样、专家验证主观性强等问题,提出一种基于时间序列分段特征提取的导弹飞行仿真模型结果验证方法。提出了一种综合的时间序列分段线性方法,由基于二阶导数提取趋势边缘点的线性分段算法和基于极值点优化的Top-Down线性分段算法两部分组成,以实现对导弹飞行仿真数据和参考数据进行有效的线性分段表示。基于上述分段结果,对各段时间序列的均值、方差、斜率等特征进行提取,以辅助专家进行验证,从而降低验证中的主观性;或者直接利用TIC系数法、动态时间规整(dynamic time warping,DTW)等方法进行客观的相似性分析。通过充分利用时间序列的分段特征,可实现各种情形下的导弹飞行仿真模型结果验证。通过一个导弹模型结果验证案例演示了所提方法的可行性和有效性。

金属复合板轧制力计算模型及其软件开发

为了更准确地分析金属复合板的轧制力,基于奥罗万理论对轧制变形区进行了简化分析。根据受力分析建立了轧制力平衡微分方程,进而推导出了金属复合板轧制力计算模型。利用Abaqus有限元分析软件对铜/铝复合板轧制过程进行了模拟,并设计了相应的复合板轧制实验,将模拟和实验得到的计算数据与模型的计算结果进行了对比,得到轧制力的计算结果误差小于10%。因此,该计算模型具有较高的精度,可以满足工程实践要求。根据该轧制力计算模型开发了一款便于人机交互的计算软件,使得轧制力计算模型更具有实用性。该计算模型和软件便于工厂的在线应用,提高了金属复合板的生产效率,保证了复合板的生产质量。

人脑胶质瘤预后相关基因模型的建立与验证

目的:通过生物信息学分析方法筛选人脑胶质瘤预后不良相关基因,分析预后基因模型在人脑胶质瘤预后预测中的价值。方法:分别从GTEx数据库、TCGA数据库中下载正常人大脑皮层测序数据、人脑胶质瘤(胶质母细胞瘤和低级别胶质瘤)相关转录组测序数据和患者生存资料,验证集CGGA325和CGGA693测序数据来源于CGGA数据库,从人脑胶质瘤和正常人大脑皮层测序数据之间筛选出差异表达基因,对其进行单因素Cox回归、Lasso回归和CGGA325和CGGA693生存分析验证;筛选与人脑胶质瘤患者生存密切相关的基因,分析高、低风险评分预后基因模型对脑胶质瘤患者总生存期的影响;ROC曲线评估预后模型预测脑胶质瘤患者总生存期的价值。结果:在TCGA中,共筛选出12709个差异表达基因,其中表达上调的基因7120个,表达下调的基因5589个,经单因素Cox、Lasso回归分析结合验证集CGGA325和CGGA693生存分析验证,最终确定DDX47、DIABLO、GABARAP、SMARCE1、ZNF410均与脑胶质瘤患者预后相关(P<0.05),在TCGA中,高风险评分预后模型(DDX47+DIABLO+GABARAP+SMARCE1+ZNF410)组患者的预后较低风险评分组差(P<0.05),预后模型预测脑胶质瘤患者1年、3年和5年总生存期的曲线下面积(AUC)分别为0.779、0.750和0.742;在验证集CGGA325和CGGA693中,预后模型高风险评分组患者的预后均较低风险评分组差(P<0.05),预后模型在CGGA325中预测脑胶质瘤患者1、3和5年总生存期的AUC分别为0.673、0.778和0.830,在CGGA693中预测脑胶质瘤患者1、3和5年总生存期的AUC分别为0.680、0.700和0.709。结论:DDX47、DIABLO、GABARAP、SMARCE1和ZNF410可能为脑胶质瘤患者生存相关基因,具有作为人脑胶质瘤预后分子标志物的潜能,高风险评分预后模型(DDX47+DIABLO+GABARAP+SMARCE1+ZNF410)与患者预后不良相关,且对预测患者3、5年总生存期具有潜在价值。

小儿外科术中低体温风险预测模型的构建及验证

目的:探讨小儿外科术中低体温的影响因素,构建并验证其风险预测模型。方法:选取2019年1月—2020年12月医院行小儿外科手术并预估手术时间>2 h的535例患儿,通过单因素分析、Logistic回归逐步向前法分析筛选预测变量,构建评分表,绘制受试者工作特征(ROC)曲线及校准曲线验证模型。结果:两组患儿年龄、术中输液量、是否主动加温及冲洗液量是影响术中低体温的独立影响因素。模型验证提示曲线下面积(AUC)为0.918,校准曲线提示模型校准度尚可。结论:患儿年龄是术中低体温的重要影响因素,小儿外科术中低体温风险预测模型具有较好的临床适用性,其精确度尚佳。

腹腔镜结直肠癌手术术中低体温预警模型的构建与验证

目的对腹腔镜结直肠癌患者术中低体温危险因素的预警模型进行构建并验证,旨在指导临床预防措施。方法选取该院2020年1月至2021年12月行腹腔镜手术治疗的结直肠癌475例患者,术中出现低体温83例为验证组,其余非低体温患者为对照组(n=392)。收集两组一般资料,采用单因素分析及多因素分析腹腔镜结直肠癌患者术中低体温危险因素,构建预警模型并验证其准确度。结果475例结直肠癌患者术中低体温发生率为17.47%(83/475)。经单因素与多因素logistic回归分析,术中低体温独立危险因素包括:麻醉时间大于3 h、手术室温度小于或等于23℃、BMI≤24 kg/m^(2)、年龄大于60岁、术中补液量大于1000 mL(P<0.05)。预警模型:logistic(P)=-2.213+2.580×(年龄)+1.608×(BMI)+1.460×(手术室温度)+1.254×(麻醉时间)+1.119×(术中输液量)。受试者工作特征曲线下面积为0.709(95%CI:0.631~0.789),校准曲线显示其与实际曲线一致性良好,表明该模型具有较好的区分度,预测拟合度较好(P<0.001)。Hosmer-lemeshow结果:χ^(2)=162.181,P<0.001,表明预测较准确。结论构建预警模型具有良好的精确度和区分度,可以有效预测术中发生低体温的概率。

基于真实世界数据研究注射用伏立康唑致急性肾损伤的危险因素建立预测模型及验证

目的 基于真实世界数据,分析注射用伏立康唑发生急性肾损伤(AKI)的危险因素,建立预测模型并进行内部验证和外部验证,为临床安全用药提供参考。方法 收集2020年1月1日至2023年6月30日在某院注射用伏立康唑治疗≥3 d,且年龄≥18岁患者的病历资料。其中2023年1月1日之前出院的患者作为建模组,之后的患者作为验证组。提取患者的基本信息、实验检查指标、临床诊断、联合用药等数据。根据是否发生AKI将患者分为AKI组和非AKI组。采用多因素Logistic回归法分析注射用伏立康唑致AKI的危险因素,并建立预测模型。通过受试者工作特征(ROC)、ROC曲线下面积(AUC)及Hosmer-Lemeshow检验(H-L检验)评估区分度和校准度,并进行内部验证和外部数据验证检验该模型的价值。结果 共625例(男性371例,女性254例)患者纳入研究。其中建模组489例(男性296例,女性193例),发生AKI 87例;验证组136例(男性75例,女性61例),发生AKI 32例。建模组多因素Logistic回归分析显示血流感染、肾脏疾病、心血管疾病、使用利尿剂是发生AKI危险因素,肌酐清除率(CrCl)和血清白蛋白(Alb)是保护因素。用上述影响因素建立Logistic回归方程,经变换后得到预测因子Y=0.735X_(1)+0.707X_(2)+0.701X_(3)+0.683X_(4)-0.062 X_(5)-0.008X_(6)。X_(1)~X_(6)分别表示使用利尿剂、心血管疾病、肾脏疾病、血流感染、Alb、CrCl。经ROC曲线分析验证,模型组AUC为0.750(95%CI:0.692~0.808,P<0.0 01),H-L检验χ^(2)值为7.535,P=0.480;验证组AUC为0.821(95%CI:0.749~0.893,P<0.001),H-L检验χ^(2)值为13.924,P=0.084,提示该模型具有较好的区分度。模型的约登指数最大值为0.389,对应ROC曲线切点最佳值为-0.976,敏感度为56.3%,特异度为82.6%。k折交叉验证提示该模型的准确率较好(Accuracy=0.823),一致性较低(Kappa=0.191)。结论 CrCl、Alb、血流感染、肾脏疾病、心血管疾病、利尿剂是注射用伏立康唑发生AKI的独立影响因素。基于这6个变量建立AKI的预测模型具有一定的区分度,可在一定程度上辅助临床治疗决策,有利于临床安全用药。

整车集成正向开发价值能力评价模型

整车集成正向开发是一个汽车企业研发能力和水平的表现,客观科学地比较不同车企之间的整车集成正向开发价值能力具有指导意义。根据整车集成正向开发的工作内容,采用了V字形正向开发流程并作出了修正,定义了评价整车集成正向开发价值能力的9个一级指标和33个二级指标,构建了整车集成正向开发价值能力评价模型,并且基于该模型,对自主品牌7个不同车企的整车集成正向开发价值能力进行了量化对比。研究结果表明,产品策划权重系数最大,对整车集成正向开发价值能力的贡献最大。从综合水平上看,车企J的综合表现最优,在产品策划、项目管理、整车性能集成和整车功能定义方面有明显的优势,且没有明显的短板指标;其他车企因为短板指标影响了综合得分。