💖💖作者：计算机编程小央姐 💙💙个人简介：曾长期从事计算机专业培训教学，本人也热爱上课教学，语言擅长Java、微信小程序、Python、Golang、安卓Android等，开发项目包括大数据、深度学习、网站、小程序、安卓、算法。平常会做一些项目定制化开发、代码讲解、答辩教学、文档编写、也懂一些降重方面的技巧。平常喜欢分享一些自己开发中遇到的问题的解决办法，也喜欢交流技术，大家有技术代码这一块的问题可以问我！ 💛💛想说的话：感谢大家的关注与支持！ 💜💜
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基于大数据的肾脏疾病风险分析系统如何征服评委-系统功能介绍
基于大数据的肾脏疾病风险数据可视化分析系统是一个面向医疗健康领域的智能化数据分析平台，该系统采用Hadoop分布式存储架构和Spark大数据处理引擎，结合Python数据科学生态和Django Web框架，构建了完整的医疗数据处理链路。系统核心围绕肾脏疾病患者的多维度数据进行深度挖掘，通过对患者年龄、肌酐水平、血尿素氮、肾小球滤过率、尿液输出量等关键生化指标的统计分析，以及糖尿病、高血压等合并症因素的关联性研究，实现对肾脏疾病风险的精准评估。系统前端采用Vue+ElementUI+Echarts技术栈，将复杂的医疗数据通过直观的图表、热力图、趋势分析等可视化方式呈现，支持患者人口学特征分布、肾功能指标异常检测、CKD患病率统计、透析需求预测等多维度分析功能。通过大数据技术的运用，系统能够处理海量医疗数据，发现传统分析方法难以察觉的数据模式和关联规律，为临床医生提供科学的决策支持，同时为医疗机构的资源配置和患者分层管理提供数据依据。
基于大数据的肾脏疾病风险分析系统如何征服评委-系统技术介绍
大数据框架：Hadoop+Spark（本次没用Hive，支持定制） 开发语言：Python+Java（两个版本都支持） 后端框架：Django+Spring Boot(Spring+SpringMVC+Mybatis)（两个版本都支持） 前端：Vue+ElementUI+Echarts+HTML+CSS+JavaScript+jQuery 详细技术点：Hadoop、HDFS、Spark、Spark SQL、Pandas、NumPy 数据库：MySQL
基于大数据的肾脏疾病风险分析系统如何征服评委-系统背景意义
肾脏疾病作为全球性的公共健康问题，其发病率和患病率在近年来呈现持续上升的趋势。慢性肾脏病患者往往病程隐匿，早期症状不明显，当患者出现明显临床症状时，疾病往往已经进展到中晚期阶段。传统的医疗数据分析方式主要依赖于单一指标的观察和人工统计，这种方法在处理大规模、多维度的患者数据时存在明显局限性，难以发现数据间的深层关联和潜在规律。随着医疗信息化程度的不断提升，医院积累了大量的患者临床数据，这些数据包含了丰富的疾病信息和风险因素，但由于缺乏有效的大数据分析工具，这些宝贵的数据资源无法得到充分利用。大数据技术的快速发展为医疗数据的深度挖掘提供了新的可能性，Hadoop和Spark等分布式计算框架能够高效处理海量医疗数据，而先进的数据可视化技术则能将复杂的分析结果以直观的方式呈现给医务工作者。 本课题的研究对于提升肾脏疾病的预防和诊疗水平具有积极的实际意义。通过构建基于大数据的肾脏疾病风险分析系统，能够帮助医务人员更好地理解患者群体的疾病特征和风险分布规律，为制定个性化的治疗方案提供科学依据。系统通过对多个生化指标和风险因素的综合分析，可以识别出高危患者群体，有助于实现疾病的早期发现和及时干预，从而改善患者的治疗效果和生活质量。从医疗管理角度来看，系统提供的数据分析结果能够为医院的资源配置和科室规划提供参考，特别是在透析中心建设和肾科医师配备方面。对于患者管理工作，系统支持的风险分层功能可以帮助医护人员更加合理地安排随访计划和检查频次，提高医疗服务的针对性和效率。从技术层面而言，本系统展示了大数据技术在医疗健康领域的应用潜力，为后续相关系统的开发提供了技术参考和实践经验，同时也为医疗信息化建设贡献了有益的探索。
基于大数据的肾脏疾病风险分析系统如何征服评委-系统演示视频
基于大数据的肾脏疾病风险分析系统如何征服评委-系统演示图片
基于大数据的肾脏疾病风险分析系统如何征服评委-系统部分代码
from pyspark.sql import SparkSession
from pyspark.sql.functions import col, when, count, avg, sum, desc, asc
from pyspark.ml.feature import VectorAssembler
from pyspark.ml.clustering import KMeans
import pandas as pd
spark = SparkSession.builder.appName("KidneyDiseaseRiskAnalysis").config("spark.sql.adaptive.enabled", "true").config("spark.sql.adaptive.coalescePartitions.enabled", "true").getOrCreate()
def kidney_function_biochemical_analysis(df):
creatinine_analysis = df.withColumn("creatinine_level_category",
when(col("Creatinine_Level") < 1.2, "正常")
.when((col("Creatinine_Level") >= 1.2) & (col("Creatinine_Level") < 2.0), "轻度升高")
.when((col("Creatinine_Level") >= 2.0) & (col("Creatinine_Level") < 3.0), "中度升高")
.otherwise("重度升高"))
creatinine_stats = creatinine_analysis.groupBy("creatinine_level_category").agg(
count("*").alias("patient_count"),
avg("Age").alias("avg_age"),
sum(when(col("CKD_Status") == 1, 1).otherwise(0)).alias("ckd_count"),
sum(when(col("Dialysis_Needed") == 1, 1).otherwise(0)).alias("dialysis_count")
).orderBy(desc("patient_count"))
bun_analysis = df.withColumn("bun_level_category",
when(col("BUN") < 20, "正常")
.when((col("BUN") >= 20) & (col("BUN") < 40), "轻度升高")
.otherwise("中重度升高"))
bun_stats = bun_analysis.groupBy("bun_level_category").agg(
count("*").alias("patient_count"),
avg("Creatinine_Level").alias("avg_creatinine"),
avg("GFR").alias("avg_gfr"),
sum(when(col("CKD_Status") == 1, 1).otherwise(0)).alias("ckd_count")
).orderBy(desc("patient_count"))
gfr_analysis = df.withColumn("gfr_stage",
when(col("GFR") >= 90, "G1正常或高")
.when((col("GFR") >= 60) & (col("GFR") < 90), "G2轻度下降")
.when((col("GFR") >= 45) & (col("GFR") < 60), "G3a中度下降")
.when((col("GFR") >= 30) & (col("GFR") < 45), "G3b中重度下降")
.when((col("GFR") >= 15) & (col("GFR") < 30), "G4重度下降")
.otherwise("G5肾衰竭"))
gfr_stats = gfr_analysis.groupBy("gfr_stage").agg(
count("*").alias("patient_count"),
avg("Age").alias("avg_age"),
sum(when(col("Dialysis_Needed") == 1, 1).otherwise(0)).alias("dialysis_needed"),
sum(when(col("Diabetes") == 1, 1).otherwise(0)).alias("diabetes_count"),
sum(when(col("Hypertension") == 1, 1).otherwise(0)).alias("hypertension_count")
).orderBy(desc("patient_count"))
biochemical_correlation = df.select("Creatinine_Level", "BUN", "GFR", "Urine_Output").toPandas().corr()
abnormal_combination = df.filter(
(col("Creatinine_Level") > 1.2) &
(col("BUN") > 20) &
(col("GFR") < 60)
).groupBy("CKD_Status", "Dialysis_Needed").count().orderBy(desc("count"))
return {
"creatinine_stats": creatinine_stats.collect(),
"bun_stats": bun_stats.collect(),
"gfr_stats": gfr_stats.collect(),
"biochemical_correlation": biochemical_correlation.to_dict(),
"abnormal_combination": abnormal_combination.collect()
}
def complication_impact_analysis(df):
diabetes_prevalence = df.groupBy("Diabetes").agg(
count("*").alias("total_count"),
avg("Age").alias("avg_age"),
avg("Creatinine_Level").alias("avg_creatinine"),
avg("GFR").alias("avg_gfr"),
sum(when(col("CKD_Status") == 1, 1).otherwise(0)).alias("ckd_count"),
sum(when(col("Dialysis_Needed") == 1, 1).otherwise(0)).alias("dialysis_count")
).withColumn("ckd_rate", col("ckd_count") / col("total_count"))
hypertension_prevalence = df.groupBy("Hypertension").agg(
count("*").alias("total_count"),
avg("Age").alias("avg_age"),
avg("Creatinine_Level").alias("avg_creatinine"),
avg("GFR").alias("avg_gfr"),
sum(when(col("CKD_Status") == 1, 1).otherwise(0)).alias("ckd_count"),
sum(when(col("Dialysis_Needed") == 1, 1).otherwise(0)).alias("dialysis_count")
).withColumn("dialysis_rate", col("dialysis_count") / col("total_count"))
diabetes_ckd_impact = df.groupBy("Diabetes", "CKD_Status").agg(
count("*").alias("patient_count"),
avg("GFR").alias("avg_gfr"),
avg("Creatinine_Level").alias("avg_creatinine")
).orderBy("Diabetes", "CKD_Status")
hypertension_dialysis_impact = df.groupBy("Hypertension", "Dialysis_Needed").agg(
count("*").alias("patient_count"),
avg("Age").alias("avg_age"),
avg("GFR").alias("avg_gfr")
).orderBy("Hypertension", "Dialysis_Needed")
complication_combination = df.withColumn("complication_type",
when((col("Diabetes") == 0) & (col("Hypertension") == 0), "无合并症")
.when((col("Diabetes") == 1) & (col("Hypertension") == 0), "仅糖尿病")
.when((col("Diabetes") == 0) & (col("Hypertension") == 1), "仅高血压")
.otherwise("双重合并症"))
complication_risk = complication_combination.groupBy("complication_type").agg(
count("*").alias("total_patients"),
sum(when(col("CKD_Status") == 1, 1).otherwise(0)).alias("ckd_patients"),
sum(when(col("Dialysis_Needed") == 1, 1).otherwise(0)).alias("dialysis_patients"),
avg("Age").alias("avg_age"),
avg("GFR").alias("avg_gfr")
).withColumn("ckd_risk_rate", col("ckd_patients") / col("total_patients")).withColumn("dialysis_risk_rate", col("dialysis_patients") / col("total_patients")).orderBy(desc("ckd_risk_rate"))
age_complication_analysis = df.withColumn("age_group",
when(col("Age") < 45, "青年")
.when((col("Age") >= 45) & (col("Age") < 65), "中年")
.otherwise("老年"))
age_complication_stats = age_complication_analysis.groupBy("age_group", "complication_type").agg(
count("*").alias("patient_count"),
sum(when(col("CKD_Status") == 1, 1).otherwise(0)).alias("ckd_count")
).withColumn("ckd_rate", col("ckd_count") / col("patient_count")).orderBy("age_group", desc("ckd_rate"))
return {
"diabetes_prevalence": diabetes_prevalence.collect(),
"hypertension_prevalence": hypertension_prevalence.collect(),
"diabetes_ckd_impact": diabetes_ckd_impact.collect(),
"hypertension_dialysis_impact": hypertension_dialysis_impact.collect(),
"complication_risk": complication_risk.collect(),
"age_complication_stats": age_complication_stats.collect()
}
def multi_factor_risk_stratification_analysis(df):
feature_columns = ["Age", "Creatinine_Level", "BUN", "GFR", "Urine_Output", "Diabetes", "Hypertension"]
assembler = VectorAssembler(inputCols=feature_columns, outputCol="features")
feature_df = assembler.transform(df)
kmeans = KMeans(featuresCol="features", predictionCol="risk_cluster", k=3, seed=42)
model = kmeans.fit(feature_df)
clustered_df = model.transform(feature_df)
risk_cluster_analysis = clustered_df.groupBy("risk_cluster").agg(
count("*").alias("cluster_size"),
avg("Age").alias("avg_age"),
avg("Creatinine_Level").alias("avg_creatinine"),
avg("BUN").alias("avg_bun"),
avg("GFR").alias("avg_gfr"),
sum(when(col("CKD_Status") == 1, 1).otherwise(0)).alias("ckd_count"),
sum(when(col("Dialysis_Needed") == 1, 1).otherwise(0)).alias("dialysis_count"),
sum(when(col("Diabetes") == 1, 1).otherwise(0)).alias("diabetes_count"),
sum(when(col("Hypertension") == 1, 1).otherwise(0)).alias("hypertension_count")
).withColumn("ckd_rate", col("ckd_count") / col("cluster_size")).withColumn("dialysis_rate", col("dialysis_count") / col("cluster_size")).withColumn("diabetes_rate", col("diabetes_count") / col("cluster_size")).withColumn("hypertension_rate", col("hypertension_count") / col("cluster_size"))
risk_cluster_labeled = risk_cluster_analysis.withColumn("risk_level",
when(col("ckd_rate") < 0.3, "低风险")
.when((col("ckd_rate") >= 0.3) & (col("ckd_rate") < 0.7), "中风险")
.otherwise("高风险")).orderBy(desc("ckd_rate"))
comprehensive_risk_score = df.withColumn("risk_score",
(when(col("Age") > 65, 2).otherwise(when(col("Age") > 45, 1).otherwise(0))) +
(when(col("Creatinine_Level") > 2.0, 3).otherwise(when(col("Creatinine_Level") > 1.2, 2).otherwise(0))) +
(when(col("GFR") < 30, 3).otherwise(when(col("GFR") < 60, 2).otherwise(when(col("GFR") < 90, 1).otherwise(0)))) +
(when(col("Diabetes") == 1, 2).otherwise(0)) +
(when(col("Hypertension") == 1, 2).otherwise(0)) +
(when(col("BUN") > 40, 2).otherwise(when(col("BUN") > 20, 1).otherwise(0))))
risk_score_distribution = comprehensive_risk_score.withColumn("risk_category",
when(col("risk_score") <= 3, "低风险")
.when((col("risk_score") > 3) & (col("risk_score") <= 7), "中风险")
.otherwise("高风险"))
risk_score_stats = risk_score_distribution.groupBy("risk_category").agg(
count("*").alias("patient_count"),
avg("risk_score").alias("avg_risk_score"),
sum(when(col("CKD_Status") == 1, 1).otherwise(0)).alias("ckd_actual"),
sum(when(col("Dialysis_Needed") == 1, 1).otherwise(0)).alias("dialysis_actual")
).withColumn("ckd_prediction_accuracy", col("ckd_actual") / col("patient_count")).orderBy(desc("avg_risk_score"))
high_risk_patient_profile = comprehensive_risk_score.filter(col("risk_score") >= 8).groupBy().agg(
count("*").alias("high_risk_count"),
avg("Age").alias("avg_age"),
avg("Creatinine_Level").alias("avg_creatinine"),
avg("GFR").alias("avg_gfr"),
sum(when(col("Diabetes") == 1, 1).otherwise(0)).alias("diabetes_count"),
sum(when(col("Hypertension") == 1, 1).otherwise(0)).alias("hypertension_count")
)
return {
"risk_cluster_analysis": risk_cluster_labeled.collect(),
"risk_score_stats": risk_score_stats.collect(),
"high_risk_patient_profile": high_risk_patient_profile.collect(),
"cluster_centers": model.clusterCenters()
}
基于大数据的肾脏疾病风险分析系统如何征服评委-结语
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