Recurrent disease progression networks for modelling risk trajectory of heart failure
Notice bibliographique
Résumé
MOTIVATION: Recurrent neural networks (RNN) are powerful frameworks to model medical time series records. Recent studies showed improved accuracy of predicting future medical events (e.g., readmission, mortality) by leveraging large amount of high-dimensional data. However, very few studies have explored the ability of RNN in predicting long-term trajectories of recurrent events, which is more informative than predicting one single event in directing medical intervention. METHODS: In this study, we focus on heart failure (HF) which is the leading cause of death among cardiovascular diseases. We present a novel RNN framework named Deep Heart-failure Trajectory Model (DHTM) for modelling the long-term trajectories of recurrent HF. DHTM auto-regressively predicts the future HF onsets of each patient and uses the predicted HF as input to predict the HF event at the next time point. Furthermore, we propose an augmented DHTM named DHTM+C (where "C" stands for co-morbidities), which jointly predicts both the HF and a set of acute co-morbidities diagnoses. To efficiently train the DHTM+C model, we devised a novel RNN architecture to model disease progression implicated in the co-morbidities. RESULTS: Our deep learning models confers higher prediction accuracy for both the next-step HF prediction and the HF trajectory prediction compared to the baseline non-neural network models and the baseline RNN model. Compared to DHTM, DHTM+C is able to output higher probability of HF for high-risk patients, even in cases where it is only given less than 2 years of data to predict over 5 years of trajectory. We illustrated multiple non-trivial real patient examples of complex HF trajectories, indicating a promising path for creating highly accurate and scalable longitudinal deep learning models for modeling the chronic disease.
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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 | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 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 ».