人類疾病網(wǎng)絡(luò)分析報(bào)告-資料下載頁(yè)
2025-01-13 17:13本頁(yè)面
【正文】 /31 56 疾病網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué) ? 從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)揭示 PDN對(duì)于研究疾病發(fā)展的應(yīng)用。 ? PDN允許我們研究病人從一個(gè)疾病到另一個(gè)疾病沿 PDN中的邊發(fā)展的動(dòng)態(tài)過(guò)程。限制：即使根據(jù)診斷時(shí)間排好序的疾病，也不能揭示哪個(gè)疾病是結(jié)果。 ? 因此，我們?cè)陟o態(tài)網(wǎng)絡(luò)上研究疾病發(fā)展的可能的結(jié)果上用了一個(gè)保守的方法。 2023/1/31 57 ? 通過(guò)三個(gè)問(wèn)題探索疾病網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)： 1）沿 PDN的邊疾病是不是顯著發(fā)展的？ 2）對(duì)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(guān)？ 2023/1/31 58 ? 對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題，我們測(cè)量了所有四次訪問(wèn)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(guān)性（ N=946580）。 構(gòu)造隨機(jī)疾病集合作為對(duì)照組：保持疾病的流行程度相同，隨機(jī)選取前兩次診斷的疾病。發(fā)現(xiàn)真實(shí)數(shù)據(jù)中的相關(guān)性更高。 2023/1/31 59 ? 比較真實(shí)和隨機(jī)情況下的相關(guān)性，用 ，其中 表示真實(shí)數(shù)據(jù)的平均相關(guān)， 表示對(duì)照組的平均相關(guān)。 DCH ? ??D? C?2023/1/31 60 ? 對(duì)于第二個(gè)問(wèn)題，我們用比值比 OR（ odds ratio）來(lái)計(jì)算種群 α 和 β 中疾病 i和 j關(guān)系的不同 其中 是疾病 i和 j在種群 α 中的一個(gè)病人中觀察到的概率。 并且用關(guān)聯(lián)到高血壓或局部缺血性心臟病的所有疾病來(lái)顯示白種人男性和黑人男性對(duì)關(guān)系的影響。另一個(gè)圖顯示了性別不同對(duì)關(guān)系的影響 ? ? ? ?ij ijp C N ????2023/1/31 61 2023/1/31 62 2023/1/31 63 ? 對(duì)于第三個(gè)問(wèn)題：首先，我們定義一個(gè)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(cè)量一個(gè)疾病的致命性，我們計(jì)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(guān)（ A和 B）；發(fā)現(xiàn)致命性和流行程度只有弱相關(guān)（ C）；對(duì)于某些疾病組，疾病的連通性和致命性關(guān)系很強(qiáng)，比方說(shuō)，對(duì)于腫瘤，這種關(guān)系很強(qiáng)，而對(duì)于精神類疾病，這種關(guān)系比較弱甚至為負(fù)的。 i ijjK? ?? ?RRi ijjK RR? ?iK? RRiK2023/1/31 64 2023/1/31 65 ? 這種關(guān)系可能解釋是：病的重的病人更容易檢測(cè)到。通過(guò)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(guān)性來(lái)排除這種情況。用 7878255個(gè)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(guān)系不是來(lái) 自對(duì)病重的病人 診斷次數(shù)的簡(jiǎn)單 的累加。也就是 說(shuō)，一個(gè)疾病的 嚴(yán)重性跟在 PDN 網(wǎng)絡(luò)中的連通性 接近。 2023/1/31 67 最后，簡(jiǎn)單分析 疾病發(fā)展的方向性 ? 因?yàn)閷?duì)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(gè)證明。為了減少我們分析的噪音，我們集中分析那些在 500個(gè)病人至少有一個(gè)被疾病影響的疾?。?%）。從我們數(shù)據(jù)集的大小，也就是說(shuō)至少在 50個(gè)病人中同時(shí)發(fā)生的疾病。滿足這個(gè)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(shí)第一次被診斷到。所以 。 ? 標(biāo)準(zhǔn)化： 。標(biāo)準(zhǔn)化的原因是一個(gè)疾病先于另一個(gè)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(dāng) ，對(duì)于節(jié)點(diǎn) 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(shuō)大部分的邊沒(méi)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(kuò)展我們對(duì)于連通性和致命性的研究。首先定義疾病 i的 優(yōu)先： ? 對(duì)于先于其他疾病的疾病 為正，相反，為負(fù)。 與疾病的流行程度不是相互獨(dú)立的。 ? 和疾病的連通性呈現(xiàn)負(fù) 相關(guān)，也就是說(shuō)，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(shí)了下面幾個(gè)方面： 1） 一個(gè)人患的某種病 在網(wǎng)絡(luò)中與曾經(jīng)患過(guò) 的病接近； 2）對(duì)于不同性別和種族的病人，疾病在網(wǎng)絡(luò)中沿著網(wǎng)絡(luò)邊的發(fā)展是不同的； 3）在表型疾病網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(guān)聯(lián)。 演講完畢，謝謝觀看！
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