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Enregistrement W4213306506 · doi:10.2196/31006

Predicting Psychotic Relapse in Schizophrenia With Mobile Sensor Data: Routine Cluster Analysis

2022· article· en· W4213306506 sur OpenAlexvenueno aff
Joanne Zhou, Bishal Lamichhane, Dror Ben‐Zeev, Andrew T. Campbell, Akane Sano

Notice bibliographique

RevueJMIR mhealth and uhealth · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueSchizophrenia research and treatment
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Institute of Mental HealthNational Institute on Aging
Mots-clésCluster analysisMixture modelComputer scienceBehavioral patternMobile appsSchizophrenia (object-oriented programming)Machine learningArtificial intelligence

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Behavioral representations obtained from mobile sensing data can be helpful for the prediction of an oncoming psychotic relapse in patients with schizophrenia and the delivery of timely interventions to mitigate such relapse. OBJECTIVE: In this study, we aim to develop clustering models to obtain behavioral representations from continuous multimodal mobile sensing data for relapse prediction tasks. The identified clusters can represent different routine behavioral trends related to daily living of patients and atypical behavioral trends associated with impending relapse. METHODS: We used the mobile sensing data obtained from the CrossCheck project for our analysis. Continuous data from six different mobile sensing-based modalities (ambient light, sound, conversation, acceleration, etc) obtained from 63 patients with schizophrenia, each monitored for up to a year, were used for the clustering models and relapse prediction evaluation. Two clustering models, Gaussian mixture model (GMM) and partition around medoids (PAM), were used to obtain behavioral representations from the mobile sensing data. These models have different notions of similarity between behaviors as represented by the mobile sensing data, and thus, provide different behavioral characterizations. The features obtained from the clustering models were used to train and evaluate a personalized relapse prediction model using balanced random forest. The personalization was performed by identifying optimal features for a given patient based on a personalization subset consisting of other patients of similar age. RESULTS: The clusters identified using the GMM and PAM models were found to represent different behavioral patterns (such as clusters representing sedentary days, active days but with low communication, etc). Although GMM-based models better characterized routine behaviors by discovering dense clusters with low cluster spread, some other identified clusters had a larger cluster spread, likely indicating heterogeneous behavioral characterizations. On the other hand, PAM model-based clusters had lower variability of cluster spread, indicating more homogeneous behavioral characterization in the obtained clusters. Significant changes near the relapse periods were observed in the obtained behavioral representation features from the clustering models. The clustering model-based features, together with other features characterizing the mobile sensing data, resulted in an F2 score of 0.23 for the relapse prediction task in a leave-one-patient-out evaluation setting. The obtained F2 score was significantly higher than that of a random classification baseline with an average F2 score of 0.042. CONCLUSIONS: Mobile sensing can capture behavioral trends using different sensing modalities. Clustering of the daily mobile sensing data may help discover routine and atypical behavioral trends. In this study, we used GMM-based and PAM-based cluster models to obtain behavioral trends in patients with schizophrenia. The features derived from the cluster models were found to be predictive for detecting an oncoming psychotic relapse. Such relapse prediction models can be helpful in enabling timely interventions.

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)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
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 enseignants0,020
Score d'incertitude au seuil0,040

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
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 Opus0,050
Tête enseignante GPT0,381
Écart entre enseignants0,331 · 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
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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