Predicting Intensive Care Transfers and Other Unforeseen Events: Analytic Model Validation Study and Comparison to Existing Methods
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: COVID-19 has led to an unprecedented strain on health care facilities across the United States. Accurately identifying patients at an increased risk of deterioration may help hospitals manage their resources while improving the quality of patient care. Here, we present the results of an analytical model, Predicting Intensive Care Transfers and Other Unforeseen Events (PICTURE), to identify patients at high risk for imminent intensive care unit transfer, respiratory failure, or death, with the intention to improve the prediction of deterioration due to COVID-19. OBJECTIVE: This study aims to validate the PICTURE model's ability to predict unexpected deterioration in general ward and COVID-19 patients, and to compare its performance with the Epic Deterioration Index (EDI), an existing model that has recently been assessed for use in patients with COVID-19. METHODS: The PICTURE model was trained and validated on a cohort of hospitalized non-COVID-19 patients using electronic health record data from 2014 to 2018. It was then applied to two holdout test sets: non-COVID-19 patients from 2019 and patients testing positive for COVID-19 in 2020. PICTURE results were aligned to EDI and NEWS scores for head-to-head comparison via area under the receiver operating characteristic curve (AUROC) and area under the precision-recall curve. We compared the models' ability to predict an adverse event (defined as intensive care unit transfer, mechanical ventilation use, or death). Shapley values were used to provide explanations for PICTURE predictions. RESULTS: In non-COVID-19 general ward patients, PICTURE achieved an AUROC of 0.819 (95% CI 0.805-0.834) per observation, compared to the EDI's AUROC of 0.763 (95% CI 0.746-0.781; n=21,740; P<.001). In patients testing positive for COVID-19, PICTURE again outperformed the EDI with an AUROC of 0.849 (95% CI 0.820-0.878) compared to the EDI's AUROC of 0.803 (95% CI 0.772-0.838; n=607; P<.001). The most important variables influencing PICTURE predictions in the COVID-19 cohort were a rapid respiratory rate, a high level of oxygen support, low oxygen saturation, and impaired mental status (Glasgow Coma Scale). CONCLUSIONS: The PICTURE model is more accurate in predicting adverse patient outcomes for both general ward patients and COVID-19 positive patients in our cohorts compared to the EDI. The ability to consistently anticipate these events may be especially valuable when considering potential incipient waves of COVID-19 infections. The generalizability of the model will require testing in other health care systems for validation.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».