【毕业设计】医学大数据分析 - 心血管疾病分析

1 前言

🚩 基于大数据的心血管疾病分析

🥇学长这里给一个题目综合评分(每项满分5分)

• 难度系数：3分
• 工作量：3分
• 创新点：4分

🧿 选题指导, 项目分享：

https://gitee.com/dancheng-senior/project-sharing-1/blob/master/%E6%AF%95%E8%AE%BE%E6%8C%87%E5%AF%BC/README.md

1 课题背景

本项目的任务是利用患者的检查结果预测心血管疾病(CVD)的存在与否。

2 数据处理

数据集包括年龄、性别、收缩压、舒张压等12个特征的患者数据记录7万份。

当患者有心血管疾病时，目标类“cardio”等于1，如果患者健康，则为0。

数据描述

有三种类型的输入特征:

• Objective: 客观事实;
• Examination: 体检检查结果;
• Subjective: 病人提供的信息

数据信息概览

import numpy as np
import pandas as pd
import seaborn as sns
from matplotlib import pyplot as plt
import os


df.head()
1
2
3
4
5
6
7
8

变量分析

df.info()
1

所有特征都是数字，12个整数和1个小数(权值)。第二列告诉我们数据集有多大，每个字段有多少非空值。
我们可以使用’ describe() ‘来显示每个属性的样本统计信息，比如’ min ‘、’ max ‘、’ mean ‘、’ std ':

评论

df.describe()
1

年龄以天为单位，身高以厘米为单位。
让我们看看数值变量以及它们是如何在目标类中分布的。
例如，什么年龄患有心血管疾病的人数超过没有心血管疾病的人数?

3 数据可视化

from matplotlib import rcParams
rcParams['figure.figsize'] = 11, 8
df['years'] = (df['age'] / 365).round().astype('int')
sns.countplot(x='years', hue='cardio', data = df, palette="Set2");
1
2
3
4

可以观察到55岁以上的人更容易得心血管疾病的。
从上面的表格中，我们可以看到ap_hi, ap_lo, weight 和height中有异常值。我们以后再处理。

让我们看看数据集中的分类变量及其分布：

df_categorical = df.loc[:,['cholesterol','gluc', 'smoke', 'alco', 'active']]
sns.countplot(x="variable", hue="value",data= pd.melt(df_categorical));

1
2
3

df_long = pd.melt(df, id_vars=['cardio'], value_vars=['cholesterol','gluc', 'smoke', 'alco', 'active'])
sns.catplot(x="variable", hue="value", col="cardio",
                data=df_long, kind="count");
1
2
3

可以清楚地看到，CVD患者的胆固醇和血糖水平较高。而且一般来说不太活跃，运动少。

为了计算“1”在性别栏中代表女性还是男性，让我们计算每个性别的身高平均值。我们假设男人平均比女人高。

corr = df.corr()
cmap = sns.diverging_palette(220, 10, as_cmap=True)
mask = np.zeros_like(corr, dtype=np.bool)
mask[np.triu_indices_from(mask)] = True

# 设置matplotlib图
f, ax = plt.subplots(figsize=(11, 9))
# 画出热图，并校正长宽比
sns.heatmap(corr, mask=mask, cmap=cmap, vmax=.3, center=0,annot = True,
            square=True, linewidths=.5, cbar_kws={"shrink": .5});
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

我们可以看到年龄和胆固醇有显著的影响，但与目标阶层的相关性不是很高。

.
让我们创建violinplot来显示不同性别的身高分布。

查看每个性别特征值的身高和体重的平均值可能不足以决定1是男性还是女性。

import warnings
warnings.filterwarnings("ignore")
df_melt = pd.melt(frame=df, value_vars=['height'], id_vars=['gender'])
plt.figure(figsize=(12, 10))
ax = sns.violinplot(
    x='variable', 
    y='value', 
    hue='gender', 
    split=True, 
    data=df_melt, 
    scale='count',
    scale_hue=False,
    palette="Set2");
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

让我们创造一个新的特征-身体质量指数(BMI):

比较健康人的平均BMI和病人的平均BMI。正常的BMI值在18.5到25之间。

df['BMI'] = df['weight']/((df['height']/100)**2)
sns.catplot(x="gender", y="BMI", hue="alco", col="cardio", data=df, color = "yellow",kind="box", height=10, aspect=.7);
1
2

根据女性的BMI，喝酒的女性比喝酒的男性有更高的心血管疾病风险。

4 最后