朱立強(qiáng) 王勇敢 李衛(wèi)華 蘇慶軍 白桂花 石德光 崔麗華

摘 要 目的：建立Ⅰ類切口手術(shù)患者使用抗菌藥物合理性的評(píng)價(jià)模型，為臨床藥師進(jìn)行處方點(diǎn)評(píng)提供依據(jù)。方法：以某院2017年1月1日-2017年12月31日住院的432例Ⅰ類切口手術(shù)患者作為研究對(duì)象，提取患者年齡、院內(nèi)感染、使用抗菌藥物的種類數(shù)等多項(xiàng)診療信息；結(jié)合臨床藥師對(duì)患者預(yù)防及治療使用抗菌藥物合理性的點(diǎn)評(píng)結(jié)果，以抗菌藥物類別（預(yù)防或治療使用）為因變量、患者診療信息為自變量，分別利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法中的非條件Logistic回歸法和支持向量機(jī)法，將藥師點(diǎn)評(píng)結(jié)果轉(zhuǎn)化為機(jī)器學(xué)習(xí)模型可識(shí)別的客觀指標(biāo)，建立Ⅰ類切口手術(shù)患者使用抗菌藥物合理性的分類判別模型，并以靈敏度、特異度、約登指數(shù)等為指標(biāo)，另采用61例Ⅰ類切口手術(shù)患者樣本對(duì)建立的模型進(jìn)行驗(yàn)證；收集使用模型前（人工點(diǎn)評(píng)，2017年1-12月）、后（2018年1-10月）Ⅰ類切口手術(shù)患者使用抗菌藥物處方合理性點(diǎn)評(píng)情況，對(duì)模型效果進(jìn)行應(yīng)用評(píng)價(jià)。結(jié)果：以非條件Logistic回歸法建立的模型的靈敏度為65.63%、特異度為75.00%、約登指數(shù)為40.63%；以支持向量機(jī)法建立的模型主要參數(shù)gamma為0.01、cost為10，其靈敏度為92.19%、特異度為87.50%、約登指數(shù)為79.69%，支持向量機(jī)法建立的模型優(yōu)于非條件Logistic回歸法；對(duì)采用支持向量機(jī)法建立的模型進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果靈敏度為100%、特異度為88.57%、約登指數(shù)為88.57%；與使用模型前比較，使用模型后處方點(diǎn)評(píng)比例由69.44%升高到100%，抗菌藥物預(yù)防使用率由23.84%下降到16.43%，品種選用合理率由37.86%升高到54.39%，使用療程由5.01 d縮短到3.26 d。結(jié)論：應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)方法中的支持向量機(jī)法建立Ⅰ類切口手術(shù)患者使用抗菌藥物的評(píng)價(jià)模型，可實(shí)現(xiàn)處方點(diǎn)評(píng)全覆蓋，提高Ⅰ類切口手術(shù)患者使用抗菌藥物的合理水平，同時(shí)為藥師的處方點(diǎn)評(píng)工作提供了新思路。

關(guān)鍵詞 機(jī)器學(xué)習(xí)方法；非條件Logistic回歸法；支持向量機(jī)法；評(píng)價(jià)模型；Ⅰ類切口手術(shù)患者；抗菌藥物；處方點(diǎn)評(píng)；合理用藥

Establishment of Antibiotics Use Rationality Evaluation Model in Patients Underwent Type Ⅰ Incision Surgery by Means of Machine Learning Method

ZHU Liqiang1，WANG Yonggan2，LI Weihua2，SU Qingjun2，BAI Guihua2，SHI Deguang2，CUI Lihua3（1.Dept. of Quality Management， No. 322 Hospital of PLA， Shanxi Datong 037006， China；2.Dept. of Pharmacy， No. 322 Hospital of PLA， Shanxi Datong 037006， China；3.Outpatient Department， No. 256 Hospital of PLA， Hebei Zhengding 050800， China）

ABSTRACT OBJECTIVE： To establish antibiotics use rationality evaluation model in type Ⅰ incision surgery patients， and to provide reference for prescription review of clinical pharmacists. METHODS： Totally 432 inpatients underwent type Ⅰ surgical incision in a hospital from Jan. 1st- Dec. 31st， 2017 were selected as the research objects. The information of diagnosis and treatment including age， nosocomial infection， the number of kinds of antibiotics used were extracted. Based on the results of clinical pharmacists’ comments on the antibiotics use rationality in patients’ prevention and treatment， non-conditional Logistic regression and support vector machine （SVM） in machine learning method were used to convert clinical pharmacists’ comments into objective index that can be recognized by the machine learning model， using categories of antibiotics （preventive or therapeutic use） as dependent variables and the patient’s diagnosis and treatment information as independent variables. Classification and identification model was established for antibiotics use rationality in type Ⅰ incision surgery patients. Using sensitivity， specificity and Youden index as indexes， established mode was validated on the other 61 samples of type Ⅰ incision surgery patients. The rationality of antibiotics prescriptions in type Ⅰ incision surgery patients before （by manual review， Jan.-Dec. 2017） and after （Jan.-Oct. 2018） using the model were collected， and the effects of the model were evaluated. RESULTS： The sensitivity， specificity and Youden index of non-conditional Logistic regression model were 65.63%， 75.00% and 40.63%， respectively. Main parameters of the model established by SVM included gamma 0.01， cost 10， sensitivity 92.19%， specificity 87.50%， Youden index 79.69%. The model established by SVM was better than non-conditional Logistic regression. SVM was used to validate established mode， and sensitivity， specificity and Youden index were 100%， 88.57% and 88.57%， respectively. Compared with before using the model， the evaluation ratio increased from 69.44% to 100%， the rate of prophylactic use of antibiotics decreased from 23.84% to 16.43%， the rate of rational drug type selection increased from 37.86% to 54.39%， and treatment course shortened from 5.01 days to 3.26 days after using the model. CONCLUSIONS： Established antibiotics use rationality evaluation model in typeⅠincision surgery patients by SVM in machine learning method fully covers all the patients， promotes rational use of antibiotics in typeⅠincision surgery patients， and provides a new idea for pharmacist prescription comment.

KEYWORDS Machine learning method； Non-conditional Logistic regression； Support vector machine； Evaluation model； TypeⅠincision surgery patients； Antibiotics； Prescription evaluation； Rational drug use

當(dāng)前，Ⅰ類切口手術(shù)患者使用抗菌藥物的合理性已成為各個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)關(guān)注的重點(diǎn)，正確使用抗菌藥物可降低感染的發(fā)生率，不合理使用則容易產(chǎn)生耐藥，引發(fā)二重感染及藥物不良反應(yīng)，影響患者健康，加重患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1]，如何提高手術(shù)患者抗菌藥物的合理使用水平是亟待解決的問(wèn)題，而藥師對(duì)合理用藥的點(diǎn)評(píng)工作可在其中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

但目前，在國(guó)內(nèi)很多中小醫(yī)院，臨床藥師人數(shù)普遍不足，還需承擔(dān)很多臨床合理用藥服務(wù)之外的日常工作，且因缺乏有效的信息工具，大多藥師采用查閱病歷點(diǎn)評(píng)的方式評(píng)價(jià)Ⅰ類切口手術(shù)患者使用抗菌藥物的合理性。同時(shí)，臨床藥師水平參差不齊，點(diǎn)評(píng)時(shí)很難做到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，且由于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與醫(yī)院信息系統(tǒng)未能有效地結(jié)合起來(lái)，不僅使點(diǎn)評(píng)工作耗時(shí)、耗力，工作量巨大，而且工作也很難達(dá)到及時(shí)、準(zhǔn)確的要求，監(jiān)督作用并不理想。盡管很多醫(yī)院會(huì)定期根據(jù)自己?jiǎn)挝坏膶?shí)際情況隨機(jī)抽取病歷進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，但也只能覆蓋一部分樣本，抽樣的科學(xué)性也值得商榷，整體代表性不足[2-3]。目前，已有合理用藥軟件在嵌入藥品說(shuō)明書(shū)和臨床用藥指南后，對(duì)藥物使用的合理性進(jìn)行系統(tǒng)審核，由此提高臨床藥師的工作效率和臨床合理用藥水平，但也存在藥物信息更新滯后、智能化程度偏低的不足，且這些智能化系統(tǒng)具有只單獨(dú)從藥品內(nèi)容方面判斷使用合理性，未能綜合考慮患者的臨床特征等不足，在綜合分析用藥是否合理方面還存在一定局限，不能做出更符合臨床實(shí)際的判斷結(jié)果[4-7]。

機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能（AI）的一個(gè)分支，其通過(guò)對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)獲得對(duì)新數(shù)據(jù)的識(shí)別和預(yù)測(cè)能力，目前在臨床診斷和基礎(chǔ)科學(xué)研究中廣泛應(yīng)用[8-10]。雖有研究使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)醫(yī)院合理用藥進(jìn)行分析[11-12]，但目前尚未見(jiàn)到機(jī)器學(xué)習(xí)方法在Ⅰ類切口手術(shù)抗菌藥物使用分析中的文獻(xiàn)報(bào)道。在機(jī)器學(xué)習(xí)方法中，非條件Logistic回歸和支持向量機(jī)都是常用的方法，通過(guò)分析臨床藥師對(duì)Ⅰ類切口手術(shù)使用抗菌藥物的點(diǎn)評(píng)意見(jiàn)，將點(diǎn)評(píng)意見(jiàn)轉(zhuǎn)化為機(jī)器學(xué)習(xí)模型可識(shí)別的客觀指標(biāo)，應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)方法建立Ⅰ類切口手術(shù)合理使用抗菌藥物的分類模型，對(duì)Ⅰ類切口手術(shù)患者的抗菌藥使用情況進(jìn)行判定，不但可做到對(duì)手術(shù)患者用藥點(diǎn)評(píng)的全覆蓋，解決隨機(jī)抽樣點(diǎn)評(píng)代表性不足的問(wèn)題，而且可顯著提高臨床藥師的工作效率，使其將工作重點(diǎn)放在合理用藥的專業(yè)綜合評(píng)價(jià)上，更利于提高手術(shù)患者抗菌藥物使用的合理性。在本文中，筆者利用某院2017年全年Ⅰ類切口手術(shù)抗菌藥物的使用數(shù)據(jù)建立分類模型，并利用2018年1-10月數(shù)據(jù)進(jìn)行外部驗(yàn)證，為機(jī)器學(xué)習(xí)方法在處方點(diǎn)評(píng)中的應(yīng)用提供參考。

1 資料與方法

1.1 資料來(lái)源

以2017年在某院住院的432例Ⅰ類切口手術(shù)患者作為研究對(duì)象，提取患者以下信息：患者的ID號(hào)、住院次數(shù)、住院科室、性別、年齡、入院時(shí)間、出院時(shí)間、住院日、入院病情（危重、一般）、危重天數(shù)、入院診斷個(gè)數(shù)、出院診斷個(gè)數(shù)、院內(nèi)感染、是否存在外傷、出血量、治療結(jié)果、血常規(guī)結(jié)果（白細(xì)胞和中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)及百分比結(jié)果）、體溫（術(shù)前最后一次體溫）、藥費(fèi)、總費(fèi)用、藥占比、麻醉方式、手術(shù)醫(yī)師、手術(shù)名稱、手術(shù)等級(jí)、術(shù)前住院時(shí)間、手術(shù)開(kāi)始時(shí)間、手術(shù)結(jié)束時(shí)間、手術(shù)時(shí)長(zhǎng)、使用抗菌藥物名稱、抗菌藥物種類數(shù)、抗菌藥物類別、抗菌藥物等級(jí)（按使用最高等級(jí)品種計(jì)）、抗菌藥物使用療程、開(kāi)始使用抗菌藥物時(shí)間、入院與開(kāi)始使用抗菌藥物時(shí)間間隔、抗菌藥物開(kāi)始使用時(shí)間與手術(shù)時(shí)間間隔、抗菌藥物費(fèi)用、日均抗菌藥物費(fèi)用等指標(biāo)。因該院眼科主要開(kāi)展白內(nèi)障和準(zhǔn)分子激光手術(shù)，基本以局部用藥為主，比較規(guī)范，故本研究未納入眼科Ⅰ類切口手術(shù)數(shù)據(jù)。

1.2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

化學(xué)藥名稱統(tǒng)一修改為藥品通用名稱，使用標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?？咕幬锸褂煤侠硇栽u(píng)價(jià)由兩名資深臨床藥師根據(jù)《抗菌藥物臨床應(yīng)用指導(dǎo)原則（2015年版）》[13]進(jìn)行，標(biāo)準(zhǔn)包括，（1）給藥情況：手術(shù)部位無(wú)污染，一般不需預(yù)防用抗菌藥物，除外以下情況：手術(shù)范圍大、手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)、污染機(jī)會(huì)增加； 手術(shù)涉及重要臟器如頭顱、心臟等；異物植入手術(shù)； 存在感染高危因素如高齡、患有糖尿病、免疫功能低下（特別是接受器官移植）、營(yíng)養(yǎng)不良等。（2）給藥時(shí)機(jī)：靜脈輸注應(yīng)在皮膚、黏膜切開(kāi)前0.5～1 h 內(nèi)或麻醉開(kāi)始時(shí)給藥。（3）預(yù)防用藥維持時(shí)間：手術(shù)時(shí)間較短（<2 h）的清潔手術(shù)于術(shù)前給藥1 次即可； 如手術(shù)時(shí)間≥3 h 或超過(guò)藥物半衰期2 倍以上，或成人出血量超過(guò)1 500 mL，術(shù)中應(yīng)追加1 次。清潔手術(shù)預(yù)防用藥時(shí)間不超過(guò)24 h，心臟手術(shù)可視情況延長(zhǎng)至48 h。評(píng)價(jià)時(shí)取兩名臨床藥師意見(jiàn)一致后的結(jié)果，如意見(jiàn)不一致，由臨床藥學(xué)室3名臨床藥師討論后決定。根據(jù)Ⅰ類切口手術(shù)患者使用抗菌藥物的具體情況，將患者分為以下5種類型：（1）預(yù)防使用品種及療程不合理；（2）治療性使用（包括合理和不合理情況）；（3）品種選用得當(dāng)（使用指南推薦的注射用頭孢唑啉鈉和注射用頭孢呋欣鈉），但療程過(guò)長(zhǎng)；（4）合理預(yù)防性使用；（5）未使用抗菌藥物。上述的（3）～（5）類可根據(jù)《抗菌藥物臨床應(yīng)用指導(dǎo)原則》通過(guò)數(shù)據(jù)篩選相關(guān)指標(biāo)直接確定，不需建立模型分類，故本文只采用模型對(duì)預(yù)防使用品種及療程不合理和治療性使用兩種情況，即上述（1）（2）類進(jìn)行分類。

1.3 指標(biāo)確定

全面分析臨床藥師對(duì)所有Ⅰ類切口手術(shù)患者使用抗菌藥物的點(diǎn)評(píng)意見(jiàn)，使用抗菌藥物的原因多為患者年齡大、入院時(shí)存在外傷、合并多種疾病、病情危重、血常規(guī)檢查結(jié)果異常。除此之外，通過(guò)查閱文獻(xiàn)和臨床藥師討論，納入其他可能對(duì)抗菌藥物使用類型有影響的因素。因體溫高導(dǎo)致使用抗菌藥物的患者只有2人，故體溫項(xiàng)沒(méi)有納入研究。預(yù)防和治療使用抗菌藥物的品種多有重疊，所以抗菌藥物種類未納入研究。

綜上分析，最終納入分析的指標(biāo)為：年齡、住院日、入院病情（危重、一般）、危重天數(shù)、出院診斷個(gè)數(shù)、院內(nèi)感染、是否損傷（是否有外部損傷）、是否輸血、血常規(guī)結(jié)果（白細(xì)胞和中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)及百分比）、藥費(fèi)、總費(fèi)用、藥占比、麻醉方式、術(shù)前住院時(shí)間、手術(shù)時(shí)長(zhǎng)、抗菌藥物種類數(shù)、抗菌藥物使用療程、入院與開(kāi)始使用抗菌藥物時(shí)間間隔、抗菌藥物開(kāi)始使用時(shí)間與手術(shù)時(shí)間間隔、抗菌藥物費(fèi)用、日均抗菌藥物費(fèi)用等指標(biāo)。

1.4 分析及統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

患者診療信息中的符合正態(tài)分布的計(jì)量資料使用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析，不符合正態(tài)分布的資料采用非參數(shù)統(tǒng)計(jì)中的Mann-Whitney U檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料使用χ2檢驗(yàn)。以使用抗菌藥物類別（預(yù)防或治療使用）為因變量、患者診療信息為自變量，應(yīng)用非條件Logistic逐步回歸（stats中的glm函數(shù)）和支持向量機(jī)（e1071包）在R軟件中建立分類模型，非條件Logistic逐步回歸采用似然比檢驗(yàn)衡量模型擬合效果；支持向量機(jī)核函數(shù)分別采用線性核函數(shù)（linear）、多項(xiàng)式核函數(shù)（polynomial）、高斯核函數(shù)（radial basis）和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)核函數(shù)（sigmoid）對(duì)原始特征進(jìn)行變換，使用tuing函數(shù)確定gamma和cost最優(yōu)參數(shù)取值，通過(guò)回代驗(yàn)證和外部數(shù)據(jù)（2018年1-10月數(shù)據(jù)）驗(yàn)證，得到判別指標(biāo)。根據(jù)非條件Logistic逐步回歸和支持向量機(jī)模型預(yù)測(cè)的分類結(jié)果和真實(shí)分類，以靈敏度作為縱坐標(biāo)、1-特異度作為橫坐標(biāo)，繪制 ROC曲線（靈敏度是模型判斷為預(yù)防使用抗菌藥物的患者數(shù)占臨床藥師判斷的預(yù)防使用患者數(shù)的比例，特異度是模型判斷為治療使用抗菌藥物的患者數(shù)占臨床藥師判斷的治療使用患者數(shù)的比例）。約登指數(shù)又稱正確率，計(jì)算公式為靈敏度+特異度-1，該值可反映模型的正確分類能力。通過(guò)比較曲線下面積（AUC）評(píng)價(jià)兩模型的預(yù)測(cè)能力[14]。

在R語(yǔ)言中利用ROCR包繪制ROC曲線（Receiver operating characteristic curve），根據(jù)AUC判定分類效果：0.5～0.7，診斷力較低；0.7～0.9，診斷力中等；0.9～1.0，診斷力最高。在MedCalc軟件中，根據(jù)AUC、面積的方差和面積間的協(xié)方差，通過(guò)計(jì)算Z統(tǒng)計(jì)量，比較非條件Logistic回歸和支持向量機(jī)模型對(duì)Ⅰ類切口手術(shù)患者抗菌藥物使用分類結(jié)果的ROC AUC。Z值服從或近似服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，A1、A2為兩診斷試驗(yàn)的ROC AUC，Var（A1）、Var（A2）為兩個(gè)AUC的方差，Cov（A1、A2）為兩個(gè)AUC的協(xié)方差。Z值的計(jì)算公式如下：

2 結(jié)果

2.1 患者一般資料

在432例Ⅰ類切口手術(shù)患者中，男性306例、占70.83%，女性126例、占29.17%；年齡最小5歲，最大92歲，平均（52±18）歲。平均住院天數(shù) 14.17 d[中位數(shù)（M）為12.53 d，四分位數(shù)間距（IQR）為9.92 d] ，住院天數(shù)最長(zhǎng)的一例為120 d。平均住院費(fèi)用39 514元（M為27 850元，IQR為39 587元），住院費(fèi)最低的一例為1 705元、最高的一例為377 541元。

使用抗菌藥物的有191人，抗菌藥物使用率為44.21%。臨床藥師判定抗菌藥物分類使用情況如下：（1）預(yù)防使用品種及療程不合理64人，占比為14.81%；（2）治療性使用88人，占比為20.37%；（3）品種選用得當(dāng)，但療程過(guò)長(zhǎng)19人，占比為4.40%；（4）合理預(yù)防使用20人，占比為4.63%；（5）未使用抗菌藥物241人，占比為55.79%。

2.2 預(yù)防與治療使用抗菌藥物患者特征

以64例預(yù)防性使用抗菌藥物不合理的患者作為預(yù)防使用組，88例治療性使用抗菌藥物的患者作為治療使用組。結(jié)果，兩組患者年齡、抗菌藥物使用療程、抗菌藥物費(fèi)用、藥費(fèi)、總費(fèi)用、藥占比、入院病情、出院診斷個(gè)數(shù)、麻醉方式、抗菌藥物種類數(shù)、入院與開(kāi)始使用抗菌藥物時(shí)間間隔和術(shù)前住院時(shí)間、血常規(guī)結(jié)果等指標(biāo)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），詳見(jiàn)表1。

2.3 模型結(jié)果

2.3.1 非條件Logistic回歸 回歸結(jié)果顯示，住院次數(shù)、住院日、入院病情、是否損傷、出院診斷個(gè)數(shù)、麻醉方式和血常規(guī)結(jié)果等變量可納入模型中。根據(jù)模型和臨床藥師對(duì)患者的分類結(jié)果評(píng)價(jià)模型診斷效能，靈敏度（真陽(yáng)性率）：42/64×100%=65.63%，特異度（真陰性率）：66/88×100%=75.00%，約登指數(shù)（靈敏度+特異度-1）=40.63%，見(jiàn)表2。

為實(shí)現(xiàn)因變量的期望與自變量的非線性擬合，Logistic回歸對(duì)0-1因變量的期望做Logit變換（連接函數(shù)），即預(yù)防與治療概率比值[P/（1-P）]取對(duì)數(shù)，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，然后與自變量做線性回歸，參數(shù)估計(jì)采用極大似然估計(jì)，顯著性檢驗(yàn)采用似然比檢驗(yàn)。模型：Logit（P）=ln[P/（1-P）][P是因變量取1（預(yù)防使用抗菌藥物）的概率，在0-1變量情形下，這個(gè)概率等于因變量的期望值]，Logit（P）=2.974-0.994×住院次數(shù)+0.109×住院日-3.302×入院病情-1.177×是否損傷-0.819×出院診斷個(gè)數(shù)-0.892×麻醉方式-0.075×抗菌藥物使用療程+1.323×血常規(guī)結(jié)果。對(duì)模型進(jìn)行似然比檢驗(yàn)，似然比統(tǒng)計(jì)量無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=2.523，P=0.285）。

2.3.2 支持向量機(jī) 以患者使用抗菌藥物的類別作為自變量，以患者特征作為自變量，使用R軟件中的e1071包進(jìn)行分類，分別實(shí)驗(yàn)線性核函數(shù)、多項(xiàng)式核函數(shù)、高斯核函數(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)核函數(shù)對(duì)Ⅰ類切口手術(shù)患者預(yù)防使用抗菌藥物原始特征進(jìn)行變化，提高原始特征維度，解決線性不可分問(wèn)題。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，核函數(shù)采用高斯核函數(shù)，此條件下分類效果最好（靈敏度、特異度、約登指數(shù)和ROC AUC均最優(yōu)），應(yīng)用tuing函數(shù)確定支持向量機(jī)的最優(yōu)參數(shù)為gamma=0.01，cost=10。模型靈敏度：59/64×100%=92.19%，特異度：77/88×100%=87.50%，約登指數(shù)：79.69%，見(jiàn)表3。

2.3.3 模型分類能力比較 將非條件Logistic回歸模型和支持向量機(jī)模型的分類結(jié)果輸入到R軟件中的pROC包中，得到兩模型的AUC分別為0.703[95%CI（0.617，0.789）]和0.898[95%CI（0.843，0.954）]。通過(guò)Z檢驗(yàn)比較兩個(gè)模型的ROC AUC以評(píng)價(jià)模型診斷效能，Z= -3.739，P=0.000 2，表明差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其中，支持向量機(jī)分類效果優(yōu)于非條件Logistic回歸模型（AUC=0.898>0.703）。在評(píng)價(jià)手術(shù)切口抗菌藥物使用時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮使用支持向量機(jī)模型進(jìn)行分類，其分類效果更好。

以2018年1-10月該院61例患者預(yù)防和治療使用抗菌藥物的Ⅰ類切口手術(shù)患者的數(shù)據(jù)，對(duì)建立的支持向量機(jī)模型的分類效果進(jìn)行外部數(shù)據(jù)驗(yàn)證，參數(shù)取值為gamma=0.01，cost=10，結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可見(jiàn)，靈敏度26/26×100%=100%，特異度31/35×100%=88.57%，約登指數(shù)88.57%，表明分類效果較好。

2.3.4 應(yīng)用該模型前后相關(guān)指標(biāo)的變化情況 2018年1月16日起，該院使用分類模型對(duì)Ⅰ類切口手術(shù)使用抗菌藥物情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，通過(guò)對(duì)比2018年1-10月（應(yīng)用后）與2017年全年數(shù)據(jù)（應(yīng)用前），總點(diǎn)評(píng)比例由2017年平均值69.44%提高到100%（全部點(diǎn)評(píng)），實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)評(píng)全覆蓋；模型可在短時(shí)間內(nèi)（僅需準(zhǔn)備好Ⅰ類切口手術(shù)使用抗菌藥物數(shù)據(jù)，輸入到R語(yǔ)言中模型中很快會(huì)得出結(jié)果，大概2 s左右）對(duì)Ⅰ類切口手術(shù)使用抗菌藥物進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，減輕了藥師的工作壓力，真正可將藥師更多的時(shí)間用于臨床。同時(shí)，應(yīng)用模型進(jìn)行點(diǎn)評(píng)后，抗菌藥物預(yù)防使用率由23.84%下降到16.43%，品種選用合理率由37.86%提高到54.39%，療程由5.01 d縮短到3.26 d。 2017年1-12月Ⅰ類切口手術(shù)臺(tái)次及點(diǎn)評(píng)比例見(jiàn)表5；應(yīng)用模型前、后Ⅰ類切口手術(shù)患者使用抗菌藥物相關(guān)指標(biāo)變化見(jiàn)表6。

3 討論

目前，國(guó)內(nèi)臨床藥師缺口較大，中小醫(yī)院普遍面臨臨床藥師人數(shù)不足的問(wèn)題，Ⅰ類切口手術(shù)使用抗菌藥物情況點(diǎn)評(píng)只能采用隨機(jī)抽取部分病歷逐份查閱病歷方法進(jìn)行[15-16]，不僅耗時(shí)、耗力，得出的結(jié)論也不能反映醫(yī)院合理用藥的總體情況。使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法建立的分類模型對(duì)Ⅰ類切口抗菌藥物合理使用進(jìn)行判斷，具有效率高和覆蓋面全等特點(diǎn)。2018年1月樣本醫(yī)院開(kāi)始試用模型輔助臨床藥師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)后，起到了比較好的效果，原因?yàn)榻⒌哪Ｐ涂煽焖賹?duì)Ⅰ類切口抗菌藥物合理性進(jìn)行判斷，臨床藥師僅需對(duì)危險(xiǎn)因素較高的病例進(jìn)行審查和填寫(xiě)專家意見(jiàn)即可，使臨床藥師的工作重點(diǎn)放在臨床藥學(xué)服務(wù)上，使其有更多的時(shí)間對(duì)科室用藥進(jìn)行指導(dǎo)，在對(duì)科室情況進(jìn)行充分了解的基礎(chǔ)上，做到工作更有針對(duì)性。當(dāng)然，建立的模型只是一種輔助點(diǎn)評(píng)手段，重點(diǎn)還是在臨床藥師的針對(duì)性干預(yù)上。

采用支持向量機(jī)法處理數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)樣本類型無(wú)要求，特別適合非線性、小樣本、高維數(shù)據(jù)，且其建立模型時(shí)只與樣本數(shù)量有關(guān)，計(jì)算復(fù)雜性不隨數(shù)據(jù)的維數(shù)增加而增加，能有效處理高維復(fù)雜資料，與Logistic回歸模型比較，在醫(yī)學(xué)分類模型建模中表現(xiàn)出一定優(yōu)勢(shì)[17]。本研究結(jié)果表明，采用該法時(shí)以高斯核函數(shù)的效果較好，使用tuning函數(shù)對(duì)參數(shù)選擇，當(dāng)gamma=0.01、cost=10時(shí)，支持向量機(jī)法得到的分類效果最佳，說(shuō)明支持向量機(jī)法對(duì)Ⅰ類切口手術(shù)使用抗菌藥物合理性預(yù)測(cè)有效。

因各醫(yī)療機(jī)構(gòu)Ⅰ類切口手術(shù)使用抗菌藥物的情況有所不同，所以在使用模型對(duì)使用抗菌藥物的類別進(jìn)行判斷之前，首先要對(duì)本單位Ⅰ類切口手術(shù)使用抗菌藥物情況進(jìn)行詳細(xì)分析，根據(jù)分析結(jié)果納入相關(guān)指標(biāo)，也就是需要將臨床藥師的點(diǎn)評(píng)意見(jiàn)轉(zhuǎn)化為機(jī)器學(xué)習(xí)模型能學(xué)習(xí)指標(biāo)這一過(guò)程。如今后抗菌藥物的使用特征發(fā)生了變化，也應(yīng)及時(shí)對(duì)模型進(jìn)行調(diào)整，以保證模型的預(yù)測(cè)精度。

臨床藥師掌握的數(shù)據(jù)挖掘方法有限，將經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)規(guī)律存在一定困難，因此需要數(shù)據(jù)分析師的深入?yún)⑴c，將臨床藥師的工作經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)槟鼙粰C(jī)器識(shí)別的模型，實(shí)現(xiàn)臨床藥師、機(jī)器學(xué)習(xí)模型與醫(yī)院信息系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，逐步將事后點(diǎn)評(píng)轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑邦A(yù)防或事中管理，充分發(fā)揮藥師的作用。年輕的臨床藥師也可以通過(guò)此模型學(xué)習(xí)處方點(diǎn)評(píng)的相關(guān)知識(shí)，快速成長(zhǎng)。同時(shí)，以本法為例的數(shù)據(jù)挖掘方法也為藥師對(duì)抗菌藥物進(jìn)行處方點(diǎn)評(píng)提供了新思路[18-19]。

參考文獻(xiàn)

[ 1 ] 宋攀，黃垂國(guó)，李云龍，等.抗菌藥物在外科的不合理應(yīng)用及對(duì)策[J].中華醫(yī)院感染學(xué)雜志，2017，27（3）：717-720.

[ 2 ] 程模，楊培洪，何霖.專項(xiàng)處方點(diǎn)評(píng)模式對(duì)我院清潔手術(shù)圍術(shù)期抗菌藥物預(yù)防使用的干預(yù)效果評(píng)價(jià)[J].中國(guó)藥房，2018，29（3）：293-297.

[ 3 ] 陳猛，舒志兵，周月紅.某“三甲”綜合性醫(yī)院腹腔鏡手術(shù)圍手術(shù)期抗菌藥物預(yù)防使用情況調(diào)查及合理性評(píng)價(jià)[J].中國(guó)藥房，2018，29（8）：1065-1068.

[ 4 ] 廖麗娜，李鑫，黃菲，等.處方前置審核系統(tǒng)在保障患者用藥安全中的作用[J].中國(guó)醫(yī)院管理，2018，38（10）：23-25.

[ 5 ] 高燕靈，扶玲，鐘秀娟，等.合理用藥監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在的問(wèn)題及對(duì)策探討[J].中國(guó)藥房，2015，26（22）：3159-3161.

[ 6 ] 徐芳琴，郭超，陸楊，等.合理用藥決策系統(tǒng)對(duì)我院婦產(chǎn)科抗菌藥物使用的干預(yù)效果分析[J].中國(guó)藥房，2016，27（8）：1133-1135.

[ 7 ] 朱芳芳，沈怡，廖麗娜，等.我院《臨床合理用藥智能化管理解決方案》的應(yīng)用與實(shí)踐[J].中國(guó)藥房，2016，27（25）：3528-3531.

[ 8 ] 曾小輝，彭濤，高月琴.基于前列腺影響報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)第2版的機(jī)器學(xué)習(xí)模型診斷高級(jí)別前列腺癌[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2018，34（12）：1852-1856.

[ 9 ] 傅裕，鮑迎秋，謝沂伯，等.人工智能技術(shù)在皮膚病輔助診斷的應(yīng)用研究[J].中國(guó)數(shù)字醫(yī)學(xué)，2018，13（10）：29-31，38.

[10] 杜明倫，黃君君，馬香，等.大腸桿菌基因組中重疊基因注釋的機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化方法[J].中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào)，2018，34（8） ：861-867.

[11] 唐佑萍，卓綺雯，葉靄瑩，等.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在我院合理用藥管理中的應(yīng)用[J].中國(guó)數(shù)字醫(yī)學(xué)，2013，8（9）：110-112.

[12] 韓蓉，吳俊.基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的門診合理用藥分析[J].中國(guó)數(shù)字醫(yī)學(xué)，2014，9（2）：18-20.

[13] 國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì).抗菌藥物臨床應(yīng)用指導(dǎo)原則（2015年版）[S]. 2015-07-24.

[14] 宋花玲，賀佳，黃品賢，等. ROC曲線下面積估計(jì)的參數(shù)法與非參數(shù)法的應(yīng)用研究[J].第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，27（7）：726-728.

[15] 田鋒奇，于衛(wèi)江，胡偉.我院2014-2015年住院患者用藥醫(yī)囑點(diǎn)評(píng)與分析[J].中國(guó)藥房，2016，27（17）：2315-2317.

[16] 邱曉春，韋靈玉，張瓊.我院2012-2014年抗菌藥物醫(yī)囑點(diǎn)評(píng)分析[J].中國(guó)藥房，2015，26（35）：4919-4922.

[17] 劉方園，王水花，張煜東.支持向量機(jī)模型與應(yīng)用綜述[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2018，27（4）：1-9.

[18] 傅翔，楊樟衛(wèi)，陳盛新.數(shù)據(jù)挖掘在合理用藥信息分析中的應(yīng)用[J].藥學(xué)實(shí)踐雜志，2009，27（6）：411-413，433.

[19] 黎穎然，郭少青，杜生，等. Pnodiver數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)下臨床藥學(xué)工作的實(shí)踐應(yīng)用[J].中國(guó)數(shù)字醫(yī)學(xué)，2015，10（4）：75-76，103.

（收稿日期：2018-10-19 修回日期：2019-01-24）

（編輯：劉 萍）