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Enregistrement W2896927272 · doi:10.2196/10212

Prediction of Glucose Metabolism Disorder Risk Using a Machine Learning Algorithm: Pilot Study

2018· article· en· W2896927272 sur OpenAlexvenueno aff
Katsutoshi Maeta, Yu Nishiyama, Kazutoshi Fujibayashi, Toshiaki Gunji, Noriko Sasabe, Kimiko Iijima, Toshio Naito

Notice bibliographique

RevueJMIR Diabetes · 2018
Typearticle
Langueen
DomaineHealth Professions
ThématiqueArtificial Intelligence in Healthcare
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMachine learningComputer scienceArtificial intelligenceAlgorithm

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: A 75-g oral glucose tolerance test (OGTT) provides important information about glucose metabolism, although the test is expensive and invasive. Complete OGTT information, such as 1-hour and 2-hour postloading plasma glucose and immunoreactive insulin levels, may be useful for predicting the future risk of diabetes or glucose metabolism disorders (GMD), which includes both diabetes and prediabetes. OBJECTIVE: We trained several classification models for predicting the risk of developing diabetes or GMD using data from thousands of OGTTs and a machine learning technique (XGBoost). The receiver operating characteristic (ROC) curves and their area under the curve (AUC) values for the trained classification models are reported, along with the sensitivity and specificity determined by the cutoff values of the Youden index. We compared the performance of the machine learning techniques with logistic regressions (LR), which are traditionally used in medical research studies. METHODS: Data were collected from subjects who underwent multiple OGTTs during comprehensive check-up medical examinations conducted at a single facility in Tokyo, Japan, from May 2006 to April 2017. For each examination, a subject was diagnosed with diabetes or prediabetes according to the American Diabetes Association guidelines. Given the data, 2 studies were conducted: predicting the risk of developing diabetes (study 1) or GMD (study 2). For each study, to apply supervised machine learning methods, the required label data was prepared. If a subject was diagnosed with diabetes or GMD at least once during the period, then that subject's data obtained in previous trials were classified into the risk group (y=1). After data processing, 13,581 and 6760 OGTTs were analyzed for study 1 and study 2, respectively. For each study, a randomly chosen subset representing 80% of the data was used for training 9 classification models and the remaining 20% was used for evaluating the models. Three classification models, A to C, used XGBoost with various input variables, some including OGTT data. The other 6 classification models, D to I, used LR for comparison. RESULTS: For study 1, the AUC values ranged from 0.78 to 0.93. For study 2, the AUC values ranged from 0.63 to 0.78. The machine learning approach using XGBoost showed better performance compared with traditional LR methods. The AUC values increased when the full OGTT variables were included. In our analysis using a particular setting of input variables, XGBoost showed that the OGTT variables were more important than fasting plasma glucose or glycated hemoglobin. CONCLUSIONS: A machine learning approach, XGBoost, showed better prediction accuracy compared with LR, suggesting that advanced machine learning methods are useful for detecting the early signs of diabetes or GMD. The prediction accuracy increased when all OGTT variables were added. This indicates that complete OGTT information is important for predicting the future risk of diabetes and GMD accurately.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,005
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,009
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,025

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0050,009
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,139
Tête enseignante GPT0,437
Écart entre enseignants0,297 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations34
Publié2018
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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