良性前列腺增生并发膀胱结石的危险因素分析及基于SHAP的可解释性预测模型构建

摘要

目的 探讨良性前列腺增生(BPH)患者并发膀胱结石(BS)的独立危险因素，构建预测模型和部署便于使用的网站。方法 回顾性分析2022年1月—2025年1月石河子大学第一附属医院泌尿外科收治的460例BPH患者的临床资料，通过单因素逻辑回归结合Boruta算法共同识别训练集患者中BPH并发BS的独立危险因素，并基于危险因素构建列线图模型。通过受试者工作特征(ROC)曲线、灵敏度、特异度、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)、F1指数、校准曲线和临床决策曲线(DCA)综合评价模型预测效能；使用SHAP算法评估不同变量对BPH并发BS的贡献度。并基于预测模型建立便于使用的网页。结果 460例BPH患者中并发BS者144例(31.3%)。单因素逻辑回归结合Boruta算法共识别出中性粒细胞占比、尿培养结果、膀胱内前列腺突出度(IPP)、尿亚硝酸盐检测结果、尿白细胞检测结果和尿潜血结果6个独立危险因素。测试集中，该列线图的ROC曲线下面积为0.887(95%CI:0.816～0.947),灵敏度、特异度、PPV、NPV和F1指数分别为0.705、0.968、0.912、0.876和0.795,校准曲线和DCA均展示出良好的区分能力和临床应用能力。SHAP结果显示IPP、尿白细胞检测结果、尿培养结果、中性粒细胞占比、尿亚硝酸盐检测结果和尿潜血结果是BPH并发BS最重要的危险因素。最终建立可公开访问的BPH并发BS诊断的网站(https://wutiaowu2.shinyapps.io/bladderrrr/)。结论 中性粒细胞占比、尿培养结果、IPP、尿亚硝酸盐检测结果、尿白细胞检测结果和尿潜血结果是BPH并发BS的独立影响因素，基于此构建的模型及网页易用且准确度高，具有较高的临床实用价值。

关键词

前列腺增生 / 膀胱结石 / 列线图 / 预测模型 / SHAP算法

基金资助

新疆生产建设兵团英才人才发展专项项目(No.CZ000821);新疆生产建设兵团科技计划项目(No.2024ZD043)