2023年中国研究生数学建模竞赛E题分析(华为杯数学建模竞赛)

Claude2的回答

您好,我已仔细阅读了您提供的数学建模竞赛题目及相关数据,针对题目提出的问题,我的建议思路如下:

一、血肿扩张风险相关因素探索建模

(一)根据给定的数据判断血肿是否扩张

  • 根据表1中的入院首次影像检查流水号和发病到首次影像时间间隔,结合表2中的不同时间点血肿体积数据,可以判断血肿是否扩张。

  • 是否扩张的判断标准是:后续检查血肿体积比首次检查增大6ml或增大33%。

  • 通过流水号对应时间点,筛选出发病48小时内的检查,进行前后对比判断。

(二)建立预测模型

  • 利用 Logistic 回归或者随机森林等方法,以是否扩张为目标变量,建立预测模型。

  • 自变量选择表1中的个人信息、疾病史、发病相关信息,以及表2和表3中首次影像的特征。

  • 对测试集患者进行预测,得到扩张概率。

二、血肿周围水肿的发生及进展建模

(一)绘制水肿进展曲线

  • 收集表2中前100例患者所有时间点的水肿体积数据。

  • 设置时间为X轴,水肿体积为Y轴,采用曲线拟合方法得到全体患者水肿进展曲线。

  • 计算每个患者的水肿体积与拟合曲线的残差。

(二)分析个体差异

  • 通过聚类分析等方法,将患者分为3-5个亚组。

  • 每个亚组单独拟合水肿进展曲线,计算残差。

  • 分析不同亚组的曲线差异,探索个体进展模式的差异。

(三)分析治疗影响

  • 利用回归模型等方法,研究不同治疗措施是否显著影响水肿体积。

  • 分析治疗措施和血肿、水肿体积之间的关系。

三、预后预测及关键因素分析

(一)基于首次影像预测

  • 构建回归模型,以mRS为目标变量,预测患者90天mRS。

  • 自变量选择表1和首次影像表2表3中的特征。

(二)基于全部影像预测

-同上,增加随访影像特征,预测mRS。

(三)关键因素分析

  • 利用相关性分析等方法找出与mRS相关的关键影响因素。

  • 提出改善预后、优化治疗决策的建议。

以上是我对该建模问题的思考,请您评价和修改意见,我们可以就关键问题进一步深入讨论。祝竞赛顺利!

Claude2的回答

好的,我尝试根据之前的思路,对关键问题进行更详细的分析:

一、血肿扩张风险建模

(一)判断血肿扩张

  1. 根据表1筛选出所有患者的入院首次影像检查流水号和发病到首次影像时间间隔。

  2. 在表2中,按流水号对应每个患者不同时间点的血肿体积。

  3. 查阅附表1,获得每个流水号对应的具体时间点。

  4. 计算出发病时间到每个随访时间的时间间隔。

  5. 筛选出时间间隔在48小时内的所有随访记录。

  6. 将这些随访记录的血肿体积与首次影像的血肿体积比较。

  7. 如果比首次增大超过6ml或增大33%,则判定为血肿有扩张。

  8. 记录下血肿首次扩张的具体时间点。

(二)模型建立

  1. 目标变量:是否发生血肿扩张,1代表有,0代表无。

  2. 自变量:个人信息、疾病史、发病情况、首次CT影像的血肿体积、位置、形状、灰度特征等。

  3. 尝试Logistic回归、SVM、随机森林等方法建模。

  4. 通过交叉验证选择最佳模型,评估其性能。

  5. 在测试集中应用该模型,预测血肿扩张概率。

二、水肿建模

(一)全体水肿曲线

  1. 收集表2中前100例患者所有时间点的水肿体积数据。

  2. 设置时间为x轴,水肿体积为y轴。

  3. 使用指数函数、多项式等曲线拟合方法,得到最佳拟合曲线。

  4. 计算每个患者各时间点的水肿体积与拟合曲线上的预测值之差,即残差。

(二)个体差异

  1. 使用聚类方法如K-means对患者进行分组。

  2. 每组单独拟合水肿体积曲线。

  3. 比较不同组间曲线的差异,判断个体进展模式的差异。

  4. 计算各组内每个患者的残差。

(三)治疗影响

  1. 构建回归模型,自变量为治疗措施,目标变量为水肿体积。

  2. 分析各治疗措施的系数,判断其是否具有显著影响。

  3. 构建关联规则,分析治疗与血肿水肿体积之间的关系。

三、预后预测

(一)特征选择

  1. 对表1、表2和首次CT影像表3进行特征工程。

  2. 移除冗余相关特征,得到优化特征集。

(二)模型构建

  1. 目标变量:90天mRS评分。

  2. 尝试各种回归方法,如线性回归、SVM回归等。

  3. 通过交叉验证选择最佳模型,评估性能。

  4. 在测试集中进行预测,得到每个患者的mRS预测分数。

(三)关键因素

  1. 计算各特征与mRS的相关系数。

  2. 选择相关系数高的特征为关键影响因素。

  3. 分析这些关键因素与mRS的相关机制,提出治疗建议。

请您评价我的详细分析思路,提出宝贵意见。非常感谢您提供这个练习机会,我会继续努力思考如何改进分析思路。

你可能感兴趣的:(数学建模)