猫传腹有可能误诊吗?

猫传染性腹膜炎易混淆疾病临床症状余弦相似性分析

猫传染性腹膜炎是宠物猫传染病-病毒性传染病中的一种常见病。主要传染性腹膜炎是感染猫冠状病毒而引起。传染率非常高,好发于3-9个月的年轻猫,群聚饲养的猫群,大部分消毒剂都能将之杀灭。病毒会由粪便排毒,经口鼻感染传染同居的猫;少数可经衣服、食皿、寝具,人或昆虫等机械途径传染。当冠状病毒变异,离开肠道,侵入到其他器官,并使之发炎,才会发展成猫传腹。。临床主要症状为:听/触/叩诊:触诊:腹水/胸膜腔积液,体温:低烧发热,排泄:腹泻/多次,皮毛:皮肤:皮肤黄疸,器官:眼:葡萄膜炎/眼前房,动作:步态不稳,器官:眼:视网膜发炎/出血,器官:眼:眼球震颤,呼吸:呼吸困难,体况:肌肉痉挛,动作:攻击/中枢抑制。

在临床症状上与不少疾病高度相似,容易引起混淆,本文结合特征向量比对进行分析。
本文研究对象为宠物猫传染性腹膜炎与黄疸、高血压等临床主要症状一组易混淆疾病,围绕相关疾病症状特征值及余弦相似性进行分析。
本文研究对象为猫传染性腹膜炎、黄疸、高血压等疾病主要临床症状,所涉及的宠物猫疾病症状特征向量值均由云宠数智(重庆)医学研究院提供。
TF-IDF是一种统计方法,用以评估某一症状出现对宠物猫疾病的重要程度。本文对疾病症状特征向量采取TF-IDF求取。由云宠数智(重庆)医学研究院提供。
其中,TF表示该症状对具体某个疾病的权重贡献,初始值是在机器学习基础上,由专家人工赋值修正。IDF表示该症状对整个宠物猫疾病库的重要性,IDF=log(疾病总数/包含该症状的疾病数)。
本研究中,把猫传染性腹膜炎、黄疸、高血压等疾病主要症状按“疾病名称:症状(TF,IDF),”格式列举如下。

这里的A、B,分别代表疾病A和疾病B的各分量。其中,本文A取传染性腹膜炎。
研究中,我们取两组疾病的主要特征,并通过赋值,得到两组向量,再进行向量比较,如果没有共现的特征,则该疾病的向量值为0。
以猫传染性腹膜炎和黄疸的余弦相似性比较为例。
猫传染性腹膜炎的主要症状及特征向量为:体温-低烧发热5.94、体况-肌肉痉挛1.15、皮毛-皮肤-皮肤黄疸3.18、动作-步态不稳1.55、器官-眼-视网膜发炎/出血2.71、器官-眼-眼球震颤2.56、器官-眼-葡萄膜炎/眼前房3.18、动作-攻击/中枢抑制1.46、呼吸-呼吸困难1.12、排泄-腹泻/多次2.27、听/触/叩诊-触诊-腹水/胸膜腔积液6.94。
黄疸的主要症状及特征向量为:食欲-食欲减少1.00、精神-精神萎靡1.05、排泄-呕吐反胃0.80、体温-低烧发热2.32、皮毛-皮肤-皮肤黄疸3.18。
高血压的主要症状及特征向量为:动作-步态不稳2.08、饮水-饮水增加1.83、器官-眼-视网膜发炎/出血3.65、器官-鼻-鼻血3.65、排泄-尿量增加2.71、精神-精神萎靡0.89、器官-眼-眼球震颤3.65、听/触/叩诊-触诊-肝/脾/甲状腺肿大1.55、动作-自残/肌肉兴奋2.91、器官-眼-葡萄膜炎/眼前房4.75。

通过余弦相似性比较,则可求得猫传染性腹膜炎与黄疸的余弦夹角值为0.49。 同理,用猫传染性腹膜炎分别与高血压等疾病进行余弦相似性比较。分别求得疾病相似性情况,其中,高血压(0.35)。如下图所示。

猫传染性腹膜炎,因其临床主要症状与黄疸、高血压等重复性相似,不借助生化等仪器指标分析,对一些实践经验较少的宠物医生而言容易混淆,导致误判误诊的情况时有发生。

本研究中,把某一个疾病的主要特征值,当成一组向量。而这个向量是一组数据在多维空间的显示,是有方向性的。我们所求取得的最终相似性是两组向量的一个综合比值,本质上是一组多维向量降成一个维度的结果,代表两个疾病的向量关系,是二个向量间的夹角,而不代表有其他的意义,只是为了便于理解,通过降低维度用一个无量纲的数字来表示而已。

在本文中,黄疸与传染性腹膜炎的相似性是相互的,所以相对比值是不变的。同时也要看到,虽然黄疸、高血压与传染性腹膜炎的相似性为0.49和0.35,表明这两个疾病在症状余弦比较时与传染性腹膜炎比值比较接近。但实际上,如果单独把黄疸与高血压来作比较,二者相似性差异度是比较大的。

本研究发现,某些疾病在少数症状上相似性极高,但就疾病本身而言相似度却不高,主要原因症状对疾病的影响主要在于疾病相关的一组特征值的影响而非单个的影响,其中涉及到权重及特征值等诸多因素。

在临床上,疾病之间在临床主要症状容易混淆。本文结合宠物猫传染性腹膜炎临床主要症状的特征值,及症状类似的一组疾病,进行余弦相似性分析。实现了相似疾病的区分及排序,有一定的临床意见。我们认为借助疾病症状特征值分析,并通过余弦相似性比较,能够给接诊医生更多的辅助诊疗参考。

吴柏青 西南大学动物医学院
黄家雨 泸州欣旺动物医院
王宏 云宠数智(重庆)医药研究所

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