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Enregistrement W4213306591 · doi:10.2196/27795

Impact of a Machine Learning–Based Decision Support System for Urinary Tract Infections: Prospective Observational Study in 36 Primary Care Practices

2022· article· en· W4213306591 sur OpenAlexvenueno aff
Willem E. Herter, Janine Khuc, Giovanni Cinà, Bart Knottnerus, Mattijs E. Numans, Maryse A. Wiewel, Tobias Bonten, Daan P. de Bruin, Thamar van Esch, Niels H. Chavannes, Robert Verheij

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMachine Learning in Healthcare
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésObservational studyMedicineMedical prescriptionClinical decision support systemPropensity score matchingMedical recordEmergency medicineDecision support systemInternal medicineArtificial intelligenceNursingComputer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: There is increasing attention on machine learning (ML)-based clinical decision support systems (CDSS), but their added value and pitfalls are very rarely evaluated in clinical practice. We implemented a CDSS to aid general practitioners (GPs) in treating patients with urinary tract infections (UTIs), which are a significant health burden worldwide. OBJECTIVE: This study aims to prospectively assess the impact of this CDSS on treatment success and change in antibiotic prescription behavior of the physician. In doing so, we hope to identify drivers and obstacles that positively impact the quality of health care practice with ML. METHODS: The CDSS was developed by Pacmed, Nivel, and Leiden University Medical Center (LUMC). The CDSS presents the expected outcomes of treatments, using interpretable decision trees as ML classifiers. Treatment success was defined as a subsequent period of 28 days during which no new antibiotic treatment for UTI was needed. In this prospective observational study, 36 primary care practices used the software for 4 months. Furthermore, 29 control practices were identified using propensity score-matching. All analyses were performed using electronic health records from the Nivel Primary Care Database. Patients for whom the software was used were identified in the Nivel database by sequential matching using CDSS use data. We compared the proportion of successful treatments before and during the study within the treatment arm. The same analysis was performed for the control practices and the patient subgroup the software was definitely used for. All analyses, including that of physicians' prescription behavior, were statistically tested using 2-sided z tests with an α level of .05. RESULTS: In the treatment practices, 4998 observations were included before and 3422 observations (of 2423 unique patients) were included during the implementation period. In the control practices, 5044 observations were included before and 3360 observations were included during the implementation period. The proportion of successful treatments increased significantly from 75% to 80% in treatment practices (z=5.47, P<.001). No significant difference was detected in control practices (76% before and 76% during the pilot, z=0.02; P=.98). Of the 2423 patients, we identified 734 (30.29%) in the CDSS use database in the Nivel database. For these patients, the proportion of successful treatments during the study was 83%-a statistically significant difference, with 75% of successful treatments before the study in the treatment practices (z=4.95; P<.001). CONCLUSIONS: The introduction of the CDSS as an intervention in the 36 treatment practices was associated with a statistically significant improvement in treatment success. We excluded temporal effects and validated the results with the subgroup analysis in patients for whom we were certain that the software was used. This study shows important strengths and points of attention for the development and implementation of an ML-based CDSS in clinical practice. TRIAL REGISTRATION: ClinicalTrials.gov NCT04408976; https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04408976.

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)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,014
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 enseignants0,015
Score d'incertitude au seuil0,030

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,014
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,002
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 Opus0,053
Tête enseignante GPT0,401
Écart entre enseignants0,348 · 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

Citations24
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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