Optimal intensive care outcome prediction over time using machine learning
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Prognostication is an essential tool for risk adjustment and decision making in the intensive care unit (ICU). Research into prognostication in ICU has so far been limited to data from admission or the first 24 hours. Most ICU admissions last longer than this, decisions are made throughout an admission, and some admissions are explicitly intended as time-limited prognostic trials. Despite this, temporal changes in prognostic ability during ICU admission has received little attention to date. Current predictive models, in the form of prognostic clinical tools, are typically derived from linear models and do not explicitly handle incremental information from trends. Machine learning (ML) allows predictive models to be developed which use non-linear predictors and complex interactions between variables, thus allowing incorporation of trends in measured variables over time; this has made it possible to investigate prognosis throughout an admission. METHODS AND FINDINGS: This study uses ML to assess the predictability of ICU mortality as a function of time. Logistic regression against physiological data alone outperformed APACHE-II and demonstrated several important interactions including between lactate & noradrenaline dose, between lactate & MAP, and between age & MAP consistent with the current sepsis definitions. ML models consistently outperformed logistic regression with Deep Learning giving the best results. Predictive power was maximal on the second day and was further improved by incorporating trend data. Using a limited range of physiological and demographic variables, the best machine learning model on the first day showed an area under the receiver-operator characteristic curve (AUC) of 0.883 (σ = 0.008), compared to 0.846 (σ = 0.010) for a logistic regression from the same predictors and 0.836 (σ = 0.007) for a logistic regression based on the APACHE-II score. Adding information gathered on the second day of admission improved the maximum AUC to 0.895 (σ = 0.008). Beyond the second day, predictive ability declined. CONCLUSION: This has implications for decision making in intensive care and provides a justification for time-limited trials of ICU therapy; the assessment of prognosis over more than one day may be a valuable strategy as new information on the second day helps to differentiate outcomes. New ML models based on trend data beyond the first day could greatly improve upon current risk stratification tools.
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 enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,012 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».