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Enregistrement W2897229783 · doi:10.2196/12001

Defining and Predicting Pain Volatility in Users of the Manage My Pain App: Analysis Using Data Mining and Machine Learning Methods

2018· article· en· W2897229783 sur OpenAlexafffund
Quazi Abidur Rahman, Tahir Janmohamed, Meysam Pirbaglou, Hance Clarke, Paul Ritvo, Jane M. Heffernan, Joel Katz

Notice bibliographique

RevueJournal of Medical Internet Research · 2018
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiquePediatric Pain Management Techniques
Établissements canadiensToronto General HospitalLakehead UniversityYork University
Organismes subventionnairesCanadian Institutes of Health Research
Mots-clésVolatility (finance)Pain managementComputer sciencePhysical therapyArtificial intelligenceMedicinePsychologyEconometricsEconomics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Measuring and predicting pain volatility (fluctuation or variability in pain scores over time) can help improve pain management. Perceptions of pain and its consequent disabling effects are often heightened under the conditions of greater uncertainty and unpredictability associated with pain volatility. OBJECTIVE: This study aimed to use data mining and machine learning methods to (1) define a new measure of pain volatility and (2) predict future pain volatility levels from users of the pain management app, Manage My Pain, based on demographic, clinical, and app use features. METHODS: Pain volatility was defined as the mean of absolute changes between 2 consecutive self-reported pain severity scores within the observation periods. The k-means clustering algorithm was applied to users' pain volatility scores at the first and sixth month of app use to establish a threshold discriminating low from high volatility classes. Subsequently, we extracted 130 demographic, clinical, and app usage features from the first month of app use to predict these 2 volatility classes at the sixth month of app use. Prediction models were developed using 4 methods: (1) logistic regression with ridge estimators; (2) logistic regression with Least Absolute Shrinkage and Selection Operator; (3) Random Forests; and (4) Support Vector Machines. Overall prediction accuracy and accuracy for both classes were calculated to compare the performance of the prediction models. Training and testing were conducted using 5-fold cross validation. A class imbalance issue was addressed using a random subsampling of the training dataset. Users with at least five pain records in both the predictor and outcome periods (N=782 users) are included in the analysis. RESULTS: k-means clustering algorithm was applied to pain volatility scores to establish a threshold of 1.6 to differentiate between low and high volatility classes. After validating the threshold using random subsamples, 2 classes were created: low volatility (n=611) and high volatility (n=171). In this class-imbalanced dataset, all 4 prediction models achieved 78.1% (611/782) to 79.0% (618/782) in overall accuracy. However, all models have a prediction accuracy of less than 18.7% (32/171) for the high volatility class. After addressing the class imbalance issue using random subsampling, results improved across all models for the high volatility class to greater than 59.6% (102/171). The prediction model based on Random Forests performs the best as it consistently achieves approximately 70% accuracy for both classes across 3 random subsamples. CONCLUSIONS: We propose a novel method for measuring pain volatility. Cluster analysis was applied to divide users into subsets of low and high volatility classes. These classes were then predicted at the sixth month of app use with an acceptable degree of accuracy using machine learning methods based on the features extracted from demographic, clinical, and app use information from the first month.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,122
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,053
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMétarecherche
Catégories consensuellesMétarecherche
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,900
Score d'incertitude au seuil0,955

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,1220,053
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,002
Intégrité de la recherche0,0000,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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 Opus0,147
Tête enseignante GPT0,487
Écart entre enseignants0,340 · 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; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.

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

Citations46
Publié2018
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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