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Enregistrement W3021618604 · doi:10.2196/15992

Deep Learning Neural Networks to Predict Serious Complications After Bariatric Surgery: Analysis of Scandinavian Obesity Surgery Registry Data

2020· article· en· W3021618604 sur OpenAlexvenueno aff
Yang Cao, Scott Montgomery, Johan Ottosson, Erik Näslund, Erik Stenberg

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueBariatric Surgery and Outcomes
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMedicineReceiver operating characteristicArtificial neural networkIncidence (geometry)ComplicationConvolutional neural networkDeep learningArtificial intelligenceSurgeryMachine learningComputer scienceInternal medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Obesity is one of today's most visible public health problems worldwide. Although modern bariatric surgery is ostensibly considered safe, serious complications and mortality still occur in some patients. OBJECTIVE: This study aimed to explore whether serious postoperative complications of bariatric surgery recorded in a national quality registry can be predicted preoperatively using deep learning methods. METHODS: Patients who were registered in the Scandinavian Obesity Surgery Registry (SOReg) between 2010 and 2015 were included in this study. The patients who underwent a bariatric procedure between 2010 and 2014 were used as training data, and those who underwent a bariatric procedure in 2015 were used as test data. Postoperative complications were graded according to the Clavien-Dindo classification, and complications requiring intervention under general anesthesia or resulting in organ failure or death were considered serious. Three supervised deep learning neural networks were applied and compared in our study: multilayer perceptron (MLP), convolutional neural network (CNN), and recurrent neural network (RNN). The synthetic minority oversampling technique (SMOTE) was used to artificially augment the patients with serious complications. The performances of the neural networks were evaluated using accuracy, sensitivity, specificity, Matthews correlation coefficient, and area under the receiver operating characteristic curve. RESULTS: In total, 37,811 and 6250 patients were used as the training data and test data, with incidence rates of serious complication of 3.2% (1220/37,811) and 3.0% (188/6250), respectively. When trained using the SMOTE data, the MLP appeared to have a desirable performance, with an area under curve (AUC) of 0.84 (95% CI 0.83-0.85). However, its performance was low for the test data, with an AUC of 0.54 (95% CI 0.53-0.55). The performance of CNN was similar to that of MLP. It generated AUCs of 0.79 (95% CI 0.78-0.80) and 0.57 (95% CI 0.59-0.61) for the SMOTE data and test data, respectively. Compared with the MLP and CNN, the RNN showed worse performance, with AUCs of 0.65 (95% CI 0.64-0.66) and 0.55 (95% CI 0.53-0.57) for the SMOTE data and test data, respectively. CONCLUSIONS: MLP and CNN showed improved, but limited, ability for predicting the postoperative serious complications after bariatric surgery in the Scandinavian Obesity Surgery Registry data. However, the overfitting issue is still apparent and needs to be overcome by incorporating intra- and perioperative information.

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)0,001
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: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,497
Score d'incertitude au seuil0,897

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0010,004
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)0,0010,000

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 Opus0,031
Tête enseignante GPT0,290
Écart entre enseignants0,259 · 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'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

Citations35
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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