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2023华为杯研究生数学建模竞赛E题思路分析.docx
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2023-09-23
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2023华为杯
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2023 华为杯研究生数学建模竞赛 E 题
思路分析+代码+论文
如下为 C 君撰写的 2023 华为杯研究生数学建模竞赛 E 题思路分析,代
码论文见文末。
E 题思路 出血性脑卒中临床智能诊疗建模
一、 背景介绍
出血性脑卒中指非外伤性脑实质内血管破裂引起的脑出血,占全部脑卒
中发病率的 10-15%。其病因复杂,通常因脑动脉瘤破裂、脑动脉异常
等因素,导致血液从破裂的血管涌入脑组织,从而造成脑部机械性损伤,
并引发一系列复杂的生理病理反应。出血性脑卒中起病急、进展快,预
后较差,急性期内病死率高达 45-50%,约 80%的患者会遗留较严重
的神经功能障碍,为社会及患者家庭带来沉重的健康和经济负担。因此,
发掘出血性脑卒中的发病风险,整合影像学特征、患者临床信息及临床
诊疗方案,精准预测患者预后,并据此优化临床决策具有重要的临床意
义。
背景分析:第一段就是在说题目需要解决什么问题。发掘发病风险可能
需要我们去建立数学建模来判断,整合特征可能需要用到特征工程的相
关算法,而预测患者预后,可能需要使用机器学习算法对数据进行预测。

出血性脑卒中后,血肿范围扩大是预后不良的重要危险因素之一。在出
血发生后的短时间内,血肿范围可能因脑组织受损、炎症反应等因素逐
渐扩大,导致颅内压迅速增加,从而引发神经功能进一步恶化,甚至危
及患者生命。因此,监测和控制血肿的扩张是临床关注的重点之一。此
外,血肿周围的水肿作为脑出血后继发性损伤的标志,在近年来引起了
临床广泛关注。血肿周围的水肿可能导致脑组织受压,进而影响神经元
功能,使脑组织进一步受损,进而加重患者神经功能损伤。综上所述,
针对出血性脑卒中后的两个重要关键事件,即血肿扩张和血肿周围水肿
的发生及发展,进行早期识别和预测对于改善患者预后、提升其生活质
量具有重要意义。
背景分析:这一段很明显,最后一句话是重点,也就是血肿扩张和血肿
周围水肿的发生及发展,进行早期识别和预测对于改善患者预后、提升
其生活质量具有重要意义。他告诉我们,在进行识别和预测时,我们需
要对扩张和水肿分别建立相应的数学建模,量化这两者的严重程度,然
后做一个综合模型,将两者融合在一起,这一步也就是模型融合的过程。
综合后的模型,就可以做早期识别和预测了。
医学影像技术的飞速进步,为无创动态监测出血性脑卒中后脑组织损伤
和演变提供了有力手段。近年来,迅速发展并广泛应用于医学领域的人
工智能技术,为海量影像数据的深度挖掘和智能分析带来了全新机遇。
期望能够基于本赛题提供的影像信息,联合患者个人信息、治疗方案和
预后等数据,构建智能诊疗模型,明确导致出血性脑卒中预后不良的危

险因素,实现精准个性化的疗效评估和预后预测。相信在不久的将来,
相关研究成果及科学依据将能够进一步应用于临床实践,为改善出血性
脑卒中患者预后作出贡献。
背景分析:这一段就点明了我们需要做的事情,根据影像信息,联合患
者个人信息、治疗方案和预后等数据,构建智能诊疗模型,明确导致出
血性脑卒中预后不良的危险因素,实现精准个性化的疗效评估和预后预
测。下面来看题目吧
左图脑出血患者 CT 平扫,右图红色为血肿,黄色为血肿周围水肿
一、 数据集介绍及建模目标
赛题提供了 160 例(100 例训练数据集+60 例独立测试数据集)出血性
脑卒中患者的个人史、疾病史、发病及治疗相关信息、多次重复的影像
学检查(CT 平扫)结果及患者预后评估,该部分信息可在“表 1-患者列
表及临床信息”中查询。如图 1 为脑出血患者 CT 平扫,红色为血肿区域,
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