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Enregistrement W4226066893 · doi:10.2196/35293

Comparison of Severity of Illness Scores and Artificial Intelligence Models That Are Predictive of Intensive Care Unit Mortality: Meta-analysis and Review of the Literature

2022· review· en· W4226066893 sur OpenAlexvenueno aff
Cristina Barboi, Andreas Tzavelis, Lutfiyya N. Muhammad

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2022
Typereview
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueSepsis Diagnosis and Treatment
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Heart, Lung, and Blood InstituteNorthwestern University
Mots-clésMedicineScopusIntensive care unitMEDLINESeverity of illnessPredictive modellingMeta-analysisIntensive careIntensive care medicineSystematic reviewEmergency medicineMachine learningInternal medicineComputer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Severity of illness scores-Acute Physiology and Chronic Health Evaluation, Simplified Acute Physiology Score, and Sequential Organ Failure Assessment-are current risk stratification and mortality prediction tools used in intensive care units (ICUs) worldwide. Developers of artificial intelligence or machine learning (ML) models predictive of ICU mortality use the severity of illness scores as a reference point when reporting the performance of these computational constructs. OBJECTIVE: This study aimed to perform a literature review and meta-analysis of articles that compared binary classification ML models with the severity of illness scores that predict ICU mortality and determine which models have superior performance. This review intends to provide actionable guidance to clinicians on the performance and validity of ML models in supporting clinical decision-making compared with the severity of illness score models. METHODS: Between December 15 and 18, 2020, we conducted a systematic search of PubMed, Scopus, Embase, and IEEE databases and reviewed studies published between 2000 and 2020 that compared the performance of binary ML models predictive of ICU mortality with the performance of severity of illness score models on the same data sets. We assessed the studies' characteristics, synthesized the results, meta-analyzed the discriminative performance of the ML and severity of illness score models, and performed tests of heterogeneity within and among studies. RESULTS: We screened 461 abstracts, of which we assessed the full text of 66 (14.3%) articles. We included in the review 20 (4.3%) studies that developed 47 ML models based on 7 types of algorithms and compared them with 3 types of the severity of illness score models. Of the 20 studies, 4 (20%) were found to have a low risk of bias and applicability in model development, 7 (35%) performed external validation, 9 (45%) reported on calibration, 12 (60%) reported on classification measures, and 4 (20%) addressed explainability. The discriminative performance of the ML-based models, which was reported as AUROC, ranged between 0.728 and 0.99 and between 0.58 and 0.86 for the severity of illness score-based models. We noted substantial heterogeneity among the reported models and considerable variation among the AUROC estimates for both ML and severity of illness score model types. CONCLUSIONS: ML-based models can accurately predict ICU mortality as an alternative to traditional scoring models. Although the range of performance of the ML models is superior to that of the severity of illness score models, the results cannot be generalized due to the high degree of heterogeneity. When presented with the option of choosing between severity of illness score or ML models for decision support, clinicians should select models that have been externally validated, tested in the practice environment, and updated to the patient population and practice environment. TRIAL REGISTRATION: PROSPERO CRD42021203871; https://tinyurl.com/28v2nch8.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Méta-analyse · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Synthèse · Signal consensuel: Synthèse
Score de désaccord entre enseignants0,670
Score d'incertitude au seuil0,730

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0060,001
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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 Opus0,401
Tête enseignante GPT0,476
Écart entre enseignants0,075 · 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 tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeMéta-analyse
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

Citations33
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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