人類疾病網(wǎng)絡分析報告-資料下載頁
2025-01-13 17:13本頁面
【正文】 /31 56 疾病網(wǎng)絡動力學 ? 從一個網(wǎng)絡動力學的觀點揭示 PDN對于研究疾病發(fā)展的應用。 ? PDN允許我們研究病人從一個疾病到另一個疾病沿 PDN中的邊發(fā)展的動態(tài)過程。限制：即使根據(jù)診斷時間排好序的疾病，也不能揭示哪個疾病是結(jié)果。 ? 因此，我們在靜態(tài)網(wǎng)絡上研究疾病發(fā)展的可能的結(jié)果上用了一個保守的方法。 2023/1/31 57 ? 通過三個問題探索疾病網(wǎng)絡動力學： 1）沿 PDN的邊疾病是不是顯著發(fā)展的？ 2）對于不同種族和性別的病人，疾病的發(fā)展是不是不同？ 3）在 PDN中，疾病的高連通性是不是同高致命性相關？ 2023/1/31 58 ? 對于第一個問題，我們測量了所有四次訪問的病人的第一、二次診斷的疾病和第三、四次診斷的疾病間的平均相關性（ N=946580）。 構(gòu)造隨機疾病集合作為對照組：保持疾病的流行程度相同，隨機選取前兩次診斷的疾病。發(fā)現(xiàn)真實數(shù)據(jù)中的相關性更高。 2023/1/31 59 ? 比較真實和隨機情況下的相關性，用 ，其中 表示真實數(shù)據(jù)的平均相關， 表示對照組的平均相關。 DCH ? ??D? C?2023/1/31 60 ? 對于第二個問題，我們用比值比 OR（ odds ratio）來計算種群 α 和 β 中疾病 i和 j關系的不同 其中 是疾病 i和 j在種群 α 中的一個病人中觀察到的概率。 并且用關聯(lián)到高血壓或局部缺血性心臟病的所有疾病來顯示白種人男性和黑人男性對關系的影響。另一個圖顯示了性別不同對關系的影響 ? ? ? ?ij ijp C N ????2023/1/31 61 2023/1/31 62 2023/1/31 63 ? 對于第三個問題：首先，我們定義一個疾病的連通性 和 。高的 和 表示疾病 i在 PDN中高連通。其次，為了測量一個疾病的致命性，我們計算在第一次診斷后 8年病人減少的百分比。 ? 從下圖發(fā)現(xiàn)連通性和致命性在兩種 PDN中相關（ A和 B）；發(fā)現(xiàn)致命性和流行程度只有弱相關（ C）；對于某些疾病組，疾病的連通性和致命性關系很強，比方說，對于腫瘤，這種關系很強，而對于精神類疾病，這種關系比較弱甚至為負的。 i ijjK? ?? ?RRi ijjK RR? ?iK? RRiK2023/1/31 64 2023/1/31 65 ? 這種關系可能解釋是：病的重的病人更容易檢測到。通過觀察給定拜訪次數(shù)、診斷次數(shù)、最后一次診斷后存活的年數(shù)的病人的平均連通性間的相關性來排除這種情況。用 7878255個病人的數(shù)據(jù)集完成上述分析。 2023/1/31 66 ? 因此，觀察到 的連通性和致命 性的關系不是來 自對病重的病人 診斷次數(shù)的簡單 的累加。也就是 說，一個疾病的 嚴重性跟在 PDN 網(wǎng)絡中的連通性 接近。 2023/1/31 67 最后，簡單分析 疾病發(fā)展的方向性 ? 因為對于方向性的分析有限制性，所以，我們的結(jié)果只能是建議性的根據(jù)，而不是一個證明。為了減少我們分析的噪音，我們集中分析那些在 500個病人至少有一個被疾病影響的疾?。?%）。從我們數(shù)據(jù)集的大小，也就是說至少在 50個病人中同時發(fā)生的疾病。滿足這個條件的有 518種疾病，包含 133858條邊。 ? 我們用 表示疾病 i先于疾病 j診斷到的次數(shù)，忽視了兩種疾病在同一次拜訪中同時第一次被診斷到。所以 。 ? 標準化： 。標準化的原因是一個疾病先于另一個疾病被診斷到的概率與流行程度成比例 ijL? i j j i ijL L C????? ?1i j i j il P??2023/1/31 68 ? 定義 ，當 ，對于節(jié)點 i，是出度，相反為入度； 表示疾病 i先于疾病 j被診斷到，比 j先于 i的概率高 10倍；為 2是，高 100倍。 ? 大部分的 值為 0，也就是說大部分的邊沒有顯著的方向性 ，但有一部分邊有很明顯的方向性。小于 1，大于 1的 有 15625條邊（%）；小于 2，大于 2的有 229（ %）條 邊。 10logijijjill???????????0ij?? ?1???2023/1/31 69 ? 方向性的分析使得我們可以擴展我們對于連通性和致命性的研究。首先定義疾病 i的 優(yōu)先： ? 對于先于其他疾病的疾病 為正，相反，為負。 與疾病的流行程度不是相互獨立的。 ? 和疾病的連通性呈現(xiàn)負 相關，也就是說，高連通的 疾病比其他疾病趨向于后出 現(xiàn)，更可能是疾病的晚期。 i i jj? ??? ?i?i?*i2023/1/31 70 2023/1/31 71 2023/1/31 72 這樣就證實了下面幾個方面： 1） 一個人患的某種病 在網(wǎng)絡中與曾經(jīng)患過 的病接近； 2）對于不同性別和種族的病人，疾病在網(wǎng)絡中沿著網(wǎng)絡邊的發(fā)展是不同的； 3）在表型疾病網(wǎng)絡中，有高連通的疾病的病人要比低連通疾病更易于死亡； 4）在網(wǎng)絡中，后發(fā)生的疾病比先發(fā)生的有較多的連通，并且與較高的死亡率相關聯(lián)。 演講完畢，謝謝觀看！
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