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Enregistrement W3145856145 · doi:10.1093/ijpp/riab016.022

Predicting infection and sepsis; what predictors have been used to train machine learning algorithms? A systematic review

2021· review· en· W3145856145 sur OpenAlexaboutno aff
Nehal Hassan, Robert Slight, Daniel Weiand, Akke Vellinga, Graham Morgan, Fathy Aboushareb, Sarah P. Slight

Notice bibliographique

RevueInternational Journal of Pharmacy Practice · 2021
Typereview
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueSepsis Diagnosis and Treatment
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMedicineMachine learningSepsisData extractionMEDLINEPopulationArtificial intelligenceAlgorithmIntensive care medicineInternal medicineComputer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Introduction Sepsis is a life-threatening condition that is associated with increased mortality. Artificial intelligence tools can inform clinical decision making by flagging patients who may be at risk of developing infection and subsequent sepsis and assist clinicians with their care management. Aim To identify the optimal set of predictors used to train machine learning algorithms to predict the likelihood of an infection and subsequent sepsis and inform clinical decision making. Methods This systematic review was registered in PROSPERO database (CRD42020158685). We searched 3 large databases: Medline, Cumulative Index of Nursing and Allied Health Literature, and Embase, using appropriate search terms. We included quantitative primary research studies that focused on sepsis prediction associated with bacterial infection in adult population (>18 years) in all care settings, which included data on predictors to develop machine learning algorithms. The timeframe of the search was 1st January 2000 till the 25th November 2019. Data extraction was performed using a data extraction sheet, and a narrative synthesis of eligible studies was undertaken. Narrative analysis was used to arrange the data into key areas, and compare and contrast between the content of included studies. Quality assessment was performed using Newcastle-Ottawa Quality Assessment scale, which was used to evaluate the quality of non-randomized studies. Bias was not assessed due to the non-randomised nature of the included studies. Results Fifteen articles met our inclusion criteria (Figure 1). We identified 194 predictors that were used to train machine learning algorithms to predict infection and subsequent sepsis, with 13 predictors used on average across all included studies. The most significant predictors included age, gender, smoking, alcohol intake, heart rate, blood pressure, lactate level, cardiovascular disease, endocrine disease, cancer, chronic kidney disease (eGFR<60ml/min), white blood cell count, liver dysfunction, surgical approach (open or minimally invasive), and pre-operative haematocrit < 30%. These predictors were used for the development of all the algorithms in the fifteen articles. All included studies used artificial intelligence techniques to predict the likelihood of sepsis, with average sensitivity 77.5±19.27, and average specificity 69.45±21.25. Conclusion The type of predictors used were found to influence the predictive power and predictive timeframe of the developed machine learning algorithm. Two strengths of our review were that we included studies published since the first definition of sepsis was published in 2001, and identified factors that can improve the predictive ability of algorithms. However, we note that the included studies had some limitations, with three studies not validating the models that they developed, and many tools limited by either their reduced specificity or sensitivity or both. This work has important implications for practice, as predicting the likelihood of sepsis can help inform the management of patients and concentrate finite resources to those patients who are most at risk. Producing a set of predictors can also guide future studies in developing more sensitive and specific algorithms with increased predictive time window to allow for preventive clinical measures.

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)0,027
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,158
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Revue systématique · Signal consensuel: Revue systématique
GenreSignal candidat: Synthèse · Signal consensuel: Synthèse
Score de désaccord entre enseignants0,027
Score d'incertitude au seuil0,142

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0270,158
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,002
Méta-épidémiologie (sens large)0,0100,009
Bibliométrie0,0120,013
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0050,005
Science ouverte0,0030,002
Intégrité de la recherche0,0030,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0050,001

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 Opus0,171
Tête enseignante GPT0,490
Écart entre enseignants0,319 · 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'étudeRevue systématique
Domainenon disponible
GenreSynthèse

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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