抗生素耐药性时间序列分析与相关性研究

Journal: Basic Medical Theory Research DOI: 10.12238/bmtr.v8i2.18882

赵娟1, 虎淑妍2

1. 庆阳市中医医院
2. 庆阳市人民医院

Abstract

目的:抗生素耐药性是全球公共卫生的重大挑战,理解其动态变化及相关性对临床用药和药物控制至关重要。方法:本研究基于血流感染细菌检测联盟(BRICS)数据库的金黄色葡萄球菌药敏结果(2017 年-2021 年),选取 14 种常用抗菌药物的药敏数据,采用时间序列分解(加法模型)和 ARIMA 建模分析其变化趋势、季节性和残差特征,并对比 HWES 和 ARIMA 算法的预测性能。通过 Pearson 相关系数和层次聚类分析探究抗生素间耐药性之间的关联关系。结果:研究的 14 种抗菌素中 OXA(苯唑西林)、CIP(环丙沙星)等 7 种抗生素的耐药性呈高度相关(r>0.8),聚类分析归为一类;SXT(复方新诺明)与其他药物耐药性差异显著(r<0.2),独立成类;ARIMA 模型预测性能优于 HWES(如 OXA的RMSE=4.123 优于4.203,且经95% 置信区间 3.87-4.36 及 Diebold-Mariano 检验 P=0.032 验证)。结论:本研究的结果为临床联合用药策略和耐药机制研究提供了数据支持。

Keywords

抗生素耐药性;时间序列分析;ARIMA;相关性分析;层次聚类

References

[1] 吕骥.基于网络模型的抗菌药物组合预测算法研究[D].吉林大学,2024.
[2] Liu Y, Tong Z, Shi J, et al. Drug repurposing for next-generation combination therapies against multidrug-resistant bacteria. Theranostics. 2021;11(10):4910-4928. Published 2021 Mar 4.
[3] 谢修娟,顾兵.基于深度学习的抗菌药物耐药性分析研究[J].湖南大学学报(自然科学版),2021,48(10):113-120.
[4] You C, Li G, Zhang Y, et al. CT Super-Resolution GAN Constrained by the Identical, Residual, and Cycle Learning Ensemble (GAN-CIRCLE). IEEE Trans Med Imaging. 2020;39(1):188-203.
[5] 梁治钢,王一敏,等.深度学习在电子病历抗菌药物使用方法分类中的应用[J].计算机系统应用,2019,28(8):71-77.
[6] 严虹,刘国烨,李砚,等.深度学习在检验医学中的研究与应用[J].中华检验医学杂志,2019, 42 (12): 1063-1066.
[7] Shi J, Yan Y, Links MG, et al. Antimicrobial resistance genetic factor identification from whole-genome sequence data using deep feature selection. BMC Bioinformatics. 2019;20(Suppl 15):535. Published 2019 Dec 24.
[8] Shahin AI, Guo Y, Amin KM, Sharawi AA. White blood cells identification system based on convolutional deep neural learning networks. Comput Methods Programs Biomed. 2019;168:69-80.
[9] Javadi S, Mirroshandel SA. A novel deep learning method for automatic assessment of human sperm images. Comput Biol Med. 2019;109:182-194.

Copyright © 2026 赵娟, 虎淑妍

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License