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Enregistrement W3125292757 · doi:10.2196/23364

Using Wearable Activity Trackers to Predict Type 2 Diabetes: Machine Learning–Based Cross-sectional Study of the UK Biobank Accelerometer Cohort

2021· article· en· W3125292757 sur OpenAlexvenueno aff
Benjamin Lam, Michael Catt, Sophie Cassidy, Jaume Bacardit, Philip Darke, Sam Butterfield, Ossama Alshabrawy, Michael I. Trenell, Paolo Missier

Notice bibliographique

RevueJMIR Diabetes · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiquePhysical Activity and Health
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesEngineering and Physical Sciences Research CouncilMedical Research Council
Mots-clésBiobankActivity trackerAccelerometerMedicineWearable computerCohortPopulationType 2 diabetesSet (abstract data type)Wearable technologyCohort studyPhysical medicine and rehabilitationPhysical therapyPhysical activityComputer scienceDiabetes mellitusEnvironmental healthBioinformaticsInternal medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Between 2013 and 2015, the UK Biobank collected accelerometer traces from 103,712 volunteers aged between 40 and 69 years using wrist-worn triaxial accelerometers for 1 week. This data set has been used in the past to verify that individuals with chronic diseases exhibit reduced activity levels compared with healthy populations. However, the data set is likely to be noisy, as the devices were allocated to participants without a set of inclusion criteria, and the traces reflect free-living conditions. OBJECTIVE: This study aims to determine the extent to which accelerometer traces can be used to distinguish individuals with type 2 diabetes (T2D) from normoglycemic controls and to quantify their limitations. METHODS: Machine learning classifiers were trained using different feature sets to segregate individuals with T2D from normoglycemic individuals. Multiple criteria, based on a combination of self-assessment UK Biobank variables and primary care health records linked to UK Biobank participants, were used to identify 3103 individuals with T2D in this population. The remaining nondiabetic 19,852 participants were further scored on their physical activity impairment severity based on other conditions found in their primary care data, and those deemed likely physically impaired at the time were excluded. Physical activity features were first extracted from the raw accelerometer traces data set for each participant using an algorithm that extends the previously developed Biobank Accelerometry Analysis toolkit from Oxford University. These features were complemented by a selected collection of sociodemographic and lifestyle features available from UK Biobank. RESULTS: We tested 3 types of classifiers, with an area under the receiver operating characteristic curve (AUC) close to 0.86 (95% CI 0.85-0.87) for all 3 classifiers and F1 scores in the range of 0.80-0.82 for T2D-positive individuals and 0.73-0.74 for T2D-negative controls. Results obtained using nonphysically impaired controls were compared with highly physically impaired controls to test the hypothesis that nondiabetic conditions reduce classifier performance. Models built using a training set that included highly impaired controls with other conditions had worse performance (AUC 0.75-0.77; 95% CI 0.74-0.78; F1 scores in the range of 0.76-0.77 for T2D positives and 0.63-0.65 for controls). CONCLUSIONS: Granular measures of free-living physical activity can be used to successfully train machine learning models that are able to discriminate between individuals with T2D and normoglycemic controls, although with limitations because of the intrinsic noise in the data sets. From a broader clinical perspective, these findings motivate further research into the use of physical activity traces as a means of screening individuals at risk of diabetes and for early detection, in conjunction with routinely used risk scores, provided that appropriate quality control is enforced on the data collection protocol.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,005
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,032
Score d'incertitude au seuil0,063

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,005
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

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 Opus0,069
Tête enseignante GPT0,358
Écart entre enseignants0,290 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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

Citations33
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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