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Enregistrement W4200227375 · doi:10.5435/jaaos-d-21-00241

Supervised Machine Learning for Predicting Length of Stay After Lumbar Arthrodesis: A Comprehensive Artificial Intelligence Approach

2021· article· en· W4200227375 sur OpenAlexaff

Notice bibliographique

RevueJournal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueMedical Imaging and Analysis
Établissements canadiensObject Research Systems (Canada)
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésLumbarCohortRetrospective cohort studyCohort studyTraining set

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

INTRODUCTION: Few studies have evaluated the utility of machine learning techniques to predict and classify outcomes, such as length of stay (LOS), for lumbar fusion patients. Six supervised machine learning algorithms may be able to predict and classify whether a patient will experience a short or long hospital LOS after lumbar fusion surgery with a high degree of accuracy. METHODS: Data were obtained from the National Surgical Quality Improvement Program between 2009 and 2018. Demographic and comorbidity information was collected for patients who underwent anterior, anterolateral, or lateral transverse process technique arthrodesis procedure; anterior lumbar interbody fusion (ALIF); posterior, posterolateral, or lateral transverse process technique arthrodesis procedure; posterior lumbar interbody fusion/transforaminal lumbar interbody fusion (PLIF/TLIF); and posterior fusion procedure posterior spine fusion (PSF). Machine learning algorithmic analyses were done with the scikit-learn package in Python on a high-performance computing cluster. In the total sample, 85% of patients were used for training the models, whereas the remaining patients were used for testing the models. C-statistic area under the curve and prediction accuracy (PA) were calculated for each of the models to determine their accuracy in correctly classifying the test cases. RESULTS: In total, 12,915 ALIF patients, 27,212 PLIF/TLIF patients, and 23,406 PSF patients were included in the algorithmic analyses. The patient factors most strongly associated with LOS were sex, ethnicity, dialysis, and disseminated cancer. The machine learning algorithms yielded area under the curve values of between 0.673 and 0.752 (PA: 69.6% to 80.1%) for ALIF, 0.673 and 0.729 (PA: 66.0% to 81.3%) for PLIF/TLIF, and 0.698 and 0.749 (PA: 69.9% to 80.4%) for PSF. CONCLUSION: Machine learning classification algorithms were able to accurately predict long LOS for ALIF, PLIF/TLIF, and PSF patients. Supervised machine learning algorithms may be useful in clinical and administrative settings. These data may additionally help inform predictive analytic models and assist in setting patient expectations. LEVEL III: Diagnostic study, retrospective cohort study.

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)0,005
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,012
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,027

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0050,012
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0040,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,029
Tête enseignante GPT0,269
Écart entre enseignants0,241 · 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'étudeSimulation ou modélisation
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

Citations11
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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