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Enregistrement W3006261855 · doi:10.2196/16678

Predictive Modeling for Frailty Conditions in Elderly People: Machine Learning Approaches

2020· article· en· W3006261855 sur OpenAlexvenueno aff
Adane Nega Tarekegn, Fulvio Ricceri, Giuseppe Costa, Elisa Ferracin, Mario Giacobini

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueFrailty in Older Adults
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMachine learningSupport vector machineDecision treeArtificial intelligenceRandom forestLogistic regressionPopulationComputer scienceArtificial neural networkMedicineGerontologyEnvironmental health

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Frailty is one of the most critical age-related conditions in older adults. It is often recognized as a syndrome of physiological decline in late life, characterized by a marked vulnerability to adverse health outcomes. A clear operational definition of frailty, however, has not been agreed so far. There is a wide range of studies on the detection of frailty and their association with mortality. Several of these studies have focused on the possible risk factors associated with frailty in the elderly population while predicting who will be at increased risk of frailty is still overlooked in clinical settings. OBJECTIVE: The objective of our study was to develop predictive models for frailty conditions in older people using different machine learning methods based on a database of clinical characteristics and socioeconomic factors. METHODS: An administrative health database containing 1,095,612 elderly people aged 65 or older with 58 input variables and 6 output variables was used. We first identify and define six problems/outputs as surrogates of frailty. We then resolve the imbalanced nature of the data through resampling process and a comparative study between the different machine learning (ML) algorithms - Artificial neural network (ANN), Genetic programming (GP), Support vector machines (SVM), Random Forest (RF), Logistic regression (LR) and Decision tree (DT) - was carried out. The performance of each model was evaluated using a separate unseen dataset. RESULTS: Predicting mortality outcome has shown higher performance with ANN (TPR 0.81, TNR 0.76, accuracy 0.78, F1-score 0.79) and SVM (TPR 0.77, TNR 0.80, accuracy 0.79, F1-score 0.78) than predicting the other outcomes. On average, over the six problems, the DT classifier has shown the lowest accuracy, while other models (GP, LR, RF, ANN, and SVM) performed better. All models have shown lower accuracy in predicting an event of an emergency admission with red code than predicting fracture and disability. In predicting urgent hospitalization, only SVM achieved better performance (TPR 0.75, TNR 0.77, accuracy 0.73, F1-score 0.76) with the 10-fold cross validation compared with other models in all evaluation metrics. CONCLUSIONS: We developed machine learning models for predicting frailty conditions (mortality, urgent hospitalization, disability, fracture, and emergency admission). The results show that the prediction performance of machine learning models significantly varies from problem to problem in terms of different evaluation metrics. Through further improvement, the model that performs better can be used as a base for developing decision-support tools to improve early identification and prediction of frail older adults.

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)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,859
Score d'incertitude au seuil0,749

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
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 Opus0,066
Tête enseignante GPT0,316
Écart entre enseignants0,249 · 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 tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
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

Citations96
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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