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Schizophrenia Bulletin:多模态数据 + 机器学习早期青少年自杀企图预测模型的跨领域突破

来源 2025-06-09 12:10:35 医疗资讯

青少年自杀已成为美国十大死因之一,尤其近年来黑人青少年自杀率显著上升,但临床预测工具的发展仍面临挑战。自杀行为受多种因素影响,包括精神症状、神经认知功能和社会环境等,但现有研究多聚焦于单一领域,且缺乏对早期青少年(11岁左右)数据的长期追踪。本研究创新性地整合了临床、神经认知和地理编码邻里环境等多模态数据,利用机器学习算法预测青少年中期(16-17岁)的自杀企图,旨在填补这一临床空白。

研究基于费城神经发育队列(PNC)的1419名青少年数据(平均基线年龄11.1岁,51.4%为黑人),收集了六大领域的193项特征,包括人口统计学、临床症状(如抑郁、精神病性症状)、创伤经历、神经认知测试表现(如面部记忆、情绪识别速度)、家庭因素(如父母离异)及邻里环境(如家庭收入中位数、社区空置率)。通过三种特征选择算法(Lasso回归、Relief和随机森林)筛选关键预测因子,并采用岭回归模型在初级保健诊所样本(n=922)中训练,随后在急诊科样本(n=497)中独立验证。

结果显示,在初级保健样本中,基于特征子集的模型预测性能优异,最高AUC达0.75(敏感度0.76,特异度0.77),优于使用全部特征的模型(AUC=0.70)。最重要的预测因子包括基线自杀意念(临床领域)、情绪识别速度(神经认知领域)和社区收入中位数(地理编码领域)。值得注意的是,除自杀意念外,精神病或躁狂谱系症状(如“感觉他人难以理解自己”)也成为高排名临床预测因子。在急诊科样本的外部验证中,Lasso筛选的7个特征子集表现最佳(AUC=0.74),表明模型具有良好的跨场景泛化能力。敏感性分析显示,即使排除基线自杀意念或采用非插补数据,模型性能仍保持稳定(AUC≈0.70-0.72)。

图1:预测流程的示意图

本研究证实,通过早期青少年单时间点的多模态数据可有效预测未来自杀企图,且神经认知和地理编码等非传统临床数据具有重要贡献。例如,面部记忆准确性和社区经济状况等指标为预测提供了新视角。研究局限性包括样本局限于单一地区、预测模型未涵盖变量间交互作用等,但其创新性在于覆盖了50%以上黑人群体,并提出了可整合至电子健康记录的实用指标(如简短神经认知测试)。未来需进一步扩大样本并探索算法在临床实践中的可接受性,以推动青少年自杀预防的精准化。

原始出处:

Visoki, E., Moore, T. M., Ruiz, V. M., et al. (2025). Prediction of Adolescent Suicide Attempt by Integrating Clinical, Neurocognitive and Geocoded Neighborhood Environment Data. *Schizophrenia Bulletin*. https://doi.org/10.1093/schbul/sbaf064

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