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Logistic模型联合ROC曲线法和Bayes判别函数对新型冠状病毒肺炎严重程度的鉴别

张宇 舒晓利 钟波 李荣智 刘倩 郑思思 刘阳

张宇, 舒晓利, 钟波, 李荣智, 刘倩, 郑思思, 刘阳. Logistic模型联合ROC曲线法和Bayes判别函数对新型冠状病毒肺炎严重程度的鉴别[J]. 中华疾病控制杂志, 2020, 24(7): 851-855. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2020.07.020
引用本文: 张宇, 舒晓利, 钟波, 李荣智, 刘倩, 郑思思, 刘阳. Logistic模型联合ROC曲线法和Bayes判别函数对新型冠状病毒肺炎严重程度的鉴别[J]. 中华疾病控制杂志, 2020, 24(7): 851-855. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2020.07.020
ZHANG Yu, SHU Xiao-li, ZHONG Bo, LI Rong-zhi, LIU Qian, ZHENG Si-si, LIU Yang. Application of Logistic model combined with ROC curve and Bayes discriminant function in the diagnosis of severity of COVID-19[J]. CHINESE JOURNAL OF DISEASE CONTROL & PREVENTION, 2020, 24(7): 851-855. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2020.07.020
Citation: ZHANG Yu, SHU Xiao-li, ZHONG Bo, LI Rong-zhi, LIU Qian, ZHENG Si-si, LIU Yang. Application of Logistic model combined with ROC curve and Bayes discriminant function in the diagnosis of severity of COVID-19[J]. CHINESE JOURNAL OF DISEASE CONTROL & PREVENTION, 2020, 24(7): 851-855. doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2020.07.020

Logistic模型联合ROC曲线法和Bayes判别函数对新型冠状病毒肺炎严重程度的鉴别

doi: 10.16462/j.cnki.zhjbkz.2020.07.020
基金项目: 

四川省新冠科技攻关应急项目 2020YFS0015

详细信息
    通讯作者:

    刘阳, E-mail:evita_6161@163.com

  • 中图分类号: R563.12;R181

Application of Logistic model combined with ROC curve and Bayes discriminant function in the diagnosis of severity of COVID-19

Funds: 

Emergency science and technology projects of COVID-19 of Sichuan province 2020YFS0015

More Information
  • 摘要:   目的  使用两种统计方法(Logistic模型联合ROC曲线法和Bayes判别函数法)对新型冠状病毒肺炎(简称新冠肺炎,corona virus disease 2019,COVID-19)患者严重程度进行预测,以期辅助临床对于患者分型早期诊断。  方法  收集538名确诊病例的人口学相关信息、临床资料及流行病学调查资料等,计数资料使用例数(%)表示,采用Logistic回归分析模型进行单因素和多因素回归分析;采用ROC曲线法找到最佳临界值;采用Bayes判别法对研究对象进行分类。  结果  Logistic模型联合ROC曲线法的总体预测准确率分别为0.682,重症预测正确率为0.784,轻症预测正确率为0.662;Bayes判别法总体预测准确率分别为0.703,重症预测正确率为0.705,轻症预测正确率为0.702。  结论  Logistic模型联合ROC曲线法与Bayes判别分析在鉴别COVID-19临床严重程度诊断中均有较高的正确率,且各有优势,两种方法均有一定的应用价值。
  • 图  1  多因素Logistic模型预测概率值的ROC曲线

    Figure  1.  The ROC curve of probability value predicted by multivariate Logistic model

    表  1  变量赋值

    Table  1.   Variable assignment

    指标 赋值
    严重程度 1=重症,0=轻症
    性别 1=男,2=女
    年龄(岁) 连续型变量
    发病到确诊时间(d) 连续型变量
    病例来源 1=输入病例,2=本地病例
    是否为无症状感染者 1=是,0=否
    患基础性疾病 1=有,0=无
    是否有相关临床症状 1=是,0=否
    临床症状数量 连续型变量
      注:相关临床症状包括:发热、咳嗽、肺炎、流鼻水、喉咙痛、腹泻等消化道症状、肌肉/关节酸痛、头痛/头晕、乏力、胸闷、畏寒/寒颤、咳痰。
    下载: 导出CSV

    表  2  以临床严重程度为因变量构建的单因素和多因素Logistic回归分析模型

    Table  2.   Univariate and multivariate Logistic models constructed with clinical severity as the dependent variable

    变量 单因素分析 多因素分析
    OR(95% CI)值 P OR(95% CI)值 P
    是否为无症状感染者
      否 1.000 1.000
      是 0.310 (0.109~0.875) 0.027 0.695 (0.199~2.423) 0.568
    是否伴基础性疾病
      否 1.000 1.000
      是 3.231 (2.023~5.160) < 0.001 1.983 (1.165~3.374) 0.012
    是否有发热症状
      否 1.000 1.000
      是 1.817 (1.126~2.930) 0.014 1.462 (0.775~2.757) 0.241
    是否有咳嗽症状
      否 1.000 1.000
      是 2.068 (1.302~3.283) 0.002 1.51 (0.825~2.764) 0.182
    是否有肺炎症状
      否 1.000 1.000
      是 1.662 (1.030~2.680) 0.037 1.091 (0.607~1.962) 0.770
    年龄(岁) 1.060 (1.043~1.078) < 0.001 1.062 (1.042~1.083) < 0.001
    发病到确诊时间(d) 1.066 (1.019~1.115) 0.005 1.042 (0.988~1.098) 0.130
    临床症状数量 1.332 (1.154~1.538) < 0.001 1.240(0.976~1.577) 0.078
    下载: 导出CSV

    表  3  单因素Bayes判别分析

    Table  3.   Single factor Bayes discriminant analysis

    变量 Wilk's λ P
    年龄 0.898 < 0.001
    发病到确诊时间 0.985 0.004
    是否为无症状感染者 0.990 0.020
    伴基础性疾病 0.971 < 0.001
    是否有发热症状 0.989 0.013
    是否有咳嗽症状 0.982 0.002
    是否有肺炎症状 0.992 0.036
    临床症状数量 0.970 < 0.001
    下载: 导出CSV

    表  4  多因素Bayes判别函数系数

    Table  4.   Multivariate Bayes discriminant function coefficient

    变量 临床症状
    Wilk's λ P
    年龄 6.51 6.367
    发病到确诊时间 0.289 -0.508
    是否为无症状感染者 2.02 1.672
    是否伴基础性疾病 1.006 0.593
    是否有发热症状 0.526 0.480
    是否有咳嗽症状 0.238 0.185
    是否有肺炎症状 0.181 0.149
    临床症状数量 1.488 1.276
    常量 -11.667 -7.531
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    表  5  两种预测方法预测准确度比较[n(%)]

    Table  5.   Comparison of prediction accuracy between the two prediction methods [n(%)]

    预测结果 重症 轻症 P
    Logistic联合ROC曲线法 < 0.001
      重症 69(78.4) 152(33.8)
      轻症 19(21.6) 298(66.2)
    Bayes判别法 < 0.001
      重症 62(70.5) 134(29.8)
      轻症 26(29.5) 316(70.2)
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-03-23
  • 修回日期:  2020-05-25
  • 刊出日期:  2020-07-10

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