• شماره ركورد
    30575
  • پديد آورنده

    زهرا خسروي

  • عنوان
    ارائه مدل يادگيري ماشين جهت پيش‌بيني ابتلاي كبدچرب غيرالكلي در بيماران ديابت نوع 2 (مطالعه مقطعي)
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي صنايع- بهينه‌سازي سيستم‌ها
  • سال تحصيل
    1400
  • تاريخ دفاع
    1402/09/27
  • استاد راهنما
    دكتر فرناز برزين پور
  • استاد مشاور
    دكتر صغري ربيع زاده
  • دانشكده
    مهندسي صنايع
  • چكيده
    در سال‌هاي اخير و با تغيير سبك زندگي افراد در سراسر جهان شيوع بيماري‌هاي ناشي از اين موارد به طور چشم‌گيري در حال افزايش است. يكي از اثرات اين موضوع افزايش شيوع مقاومت انسولين است كه مي‌تواند منجر به بيماري‌هاي متعددي از جمله كبدچرب و ديابت نوع2 شود. كبدچرب غيرالكلي شايع‌ترين بيماري كبدي در جهان است كه در حال حاضر 25% از جمعيت جهان به آن مبتلا هستند. اين نسبت در بيماران ديابتي بين 50 تا 70% گزارش شده است. ابتلاي همزمان به كبدچرب غيرالكلي و ديابت نوع2 نه تنها منجر به پيشرفت سريع‌تر هر دو بيماري مي‌شود بلكه سبب بروز ساير بيماري‌ها از جمله بيماري‌هاي قلبي عروقي نيز خواهد شد. با توجه به پيچيدگي‌هاي بيماري‌هاي مزمن و زمينه‌اي و همچنين با دسترسي به داده‌هاي ثبت شده در فرايند درمان، استفاده از الگوريتم‌هاي يادگيري ماشين تبديل به ابزار مناسبي براي تشخيص و پيش‌بيني اين دسته از بيماري‌ها شده است. در اين پژوهش با استفاده از اطلاعات 3762 بيمار ايراني مبتلا به ديابت نوع2 و با استفاده از 6 مدل طبقه‌بندي (كي-نزديك‌ترين همسايه، رگرسيون لجستيك، درخت تصميم، جنگل تصادفي، گراديان تقويت شده و Catboost) مدل‌هايي براي پيش‌بيني كبدچرب غيرالكلي در بيماران مبتلا به ديابت نوع2 توسعه داده شده است. در اين فرايند براي انتخاب ويژگي از الگوريتم تركيبي ژنتيك استفاده شده كه به طور ميانگين سبب بهبود 6 درصدي نتايج در اين مدل‌ها شده است. در نهايت با پياده‌سازي الگوريتم ژنتيك و انتخاب 19 ويژگي از بين 29 ويژگي موجود، الگوريتم Catboost با سطح زير نمودارمنحني مشخصه عملكرد سيستم (AUC) برابر با 89% بهترين نتيجه را حاصل كرد. مطابق نتايج اين الگوريتم ALT، PLT، Vitamin D و HOMA از جمله مهم‌ترين ويژگي‌ها در فرايند پيش‌بيني ابتلا به كبدچرب غيرالكلي در بيماران مبتلا به ديابت هستند. همچنين در كنار اين مدل شاخصي عددي نيز با استفاده از الگوريتم برنامه‌ريزي ژنتيك توسعه داده شده تا به كاهش هزينه‌ها، سهولت در استفاده و كاربردي بودن در فرايند تشخيص و تصميم‌گيري پزشكان كمك كند. اين شاخص با ساير شاخص‌هاي توسعه داده شده در اين حوزه مقايسه شد و از نتايج قابل قبولي برخوردار است.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1402/12/16
  • عنوان به انگليسي
    A Machine Learning Model to Predict Non-alcoholic Fatty Liver Disease in Patients With Type 2 Diabetes (A Cross-sectional Study)
  • تاريخ بهره برداري
    12/17/2024 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    زهرا خسروي

  • چكيده به لاتين
    In recent years, global lifestyle changes have contributed significantly to a surge in the preva‎lence of diseases. Among the notable consequences is the escalating incidence of insulin resistance, a precursor to various ailments such as fatty liver and type 2 diabetes. Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) has emerged as the most preva‎lent liver disorder worldwide, impacting a quarter of the global population. This rate soars to 50-70% among individuals with diabetes. The coexistence of NAFLD and type 2 diabetes not only accelerates the progression of both conditions but also elevates the risk of additional disorders, including cardiovascular diseases. Given the intricate nature of chronic and underlying diseases and the wealth of data generated during the treatment process, the application of machine learning algorithms has proven to be a valuable tool for the timely diagnosis and prediction of these ailments. This study leveraged data from 3762 Iranian patients with type 2 diabetes and employed six classification models—K-Nearest Neighbor, Logistic Regression, Decision Tree, Random Forest, Enhanced Gradient, and Catboost—to predict NAFLD in these patients. The integration of a combined genetic algorithm for feature selection yielded a notable 6% average improvement across the models. Ultimately, employing the genetic algorithm to select 19 features out of 29 available features, the Catboost algorithm demonstrated the most favorable outcome with an area under the receiver operating characteristic curve (AUC) of 89%. According to the algorithm's findings, ALT, PLT, Vitamin D, and HOMA emerged as pivotal features in predicting NAFLD in diabetic patients. Additionally, a numerical index was developed alongside the model using the genetic programming algorithm, aiming to enhance cost-effectiveness, ease of use, and practicality in the diagnostic and decision-making processes for healthcare professionals. Comparative analysis with other indices in the field revealed satisfactory results for this newly developed index.
  • كليدواژه هاي فارسي
    بيماري كبدچرب مرتبط با اختلال متابوليك , مدل‌هاي پيش‌بيني كننده , الگوريتم ژنتيك انتخاب ويژگي , الگوريتم برنامه‌ريزي ژنتيك , شاخص عددي
  • كليدواژه هاي لاتين
    Metabolic-associated fatty liver disease , Predictive models , Feature selection genetic algorithm , Genetic programming algorithm , Numerical index
  • Author
    Zahra Khosravi
  • SuperVisor
    Dr. Farnaz Barzinpur