An Application of Machine Learning to Etiological Diagnosis of Secondary Hypertension: Retrospective Study Using Electronic Medical Records
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Secondary hypertension is a kind of hypertension with a definite etiology and may be cured. Patients with suspected secondary hypertension can benefit from timely detection and treatment and, conversely, will have a higher risk of morbidity and mortality than those with primary hypertension. OBJECTIVE: The aim of this study was to develop and validate machine learning (ML) prediction models of common etiologies in patients with suspected secondary hypertension. METHODS: The analyzed data set was retrospectively extracted from electronic medical records of patients discharged from Fuwai Hospital between January 1, 2016, and June 30, 2019. A total of 7532 unique patients were included and divided into 2 data sets by time: 6302 patients in 2016-2018 as the training data set for model building and 1230 patients in 2019 as the validation data set for further evaluation. Extreme Gradient Boosting (XGBoost) was adopted to develop 5 models to predict 4 etiologies of secondary hypertension and occurrence of any of them (named as composite outcome), including renovascular hypertension (RVH), primary aldosteronism (PA), thyroid dysfunction, and aortic stenosis. Both univariate logistic analysis and Gini Impurity were used for feature selection. Grid search and 10-fold cross-validation were used to select the optimal hyperparameters for each model. RESULTS: Validation of the composite outcome prediction model showed good performance with an area under the receiver-operating characteristic curve (AUC) of 0.924 in the validation data set, while the 4 prediction models of RVH, PA, thyroid dysfunction, and aortic stenosis achieved AUC of 0.938, 0.965, 0.959, and 0.946, respectively, in the validation data set. A total of 79 clinical indicators were identified in all and finally used in our prediction models. The result of subgroup analysis on the composite outcome prediction model demonstrated high discrimination with AUCs all higher than 0.890 among all age groups of adults. CONCLUSIONS: The ML prediction models in this study showed good performance in detecting 4 etiologies of patients with suspected secondary hypertension; thus, they may potentially facilitate clinical diagnosis decision making of secondary hypertension in an intelligent way.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 tête enseignante, 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 ».