Identifying Patients With Heart Failure Who Are Susceptible to De Novo Acute Kidney Injury: Machine Learning Approach
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Studies have shown that more than half of patients with heart failure (HF) with acute kidney injury (AKI) have newonset AKI, and renal function evaluation markers such as estimated glomerular filtration rate are usually not repeatedly tested during the hospitalization. As an independent risk factor, delayed AKI recognition has been shown to be associated with the adverse events of patients with HF, such as chronic kidney disease and death. OBJECTIVE: The aim of this study is to develop and assess of an unsupervised machine learning model that identifies patients with HF and normal renal function but who are susceptible to de novo AKI. METHODS: We analyzed an electronic health record data set that included 5075 patients admitted for HF with normal renal function, from which 2 phenogroups were categorized using an unsupervised machine learning algorithm called K-means clustering. We then determined whether the inferred phenogroup index had the potential to be an essential risk indicator by conducting survival analysis, AKI prediction, and the hazard ratio test. RESULTS: The AKI incidence rate in the generated phenogroup 2 was significantly higher than that in phenogroup 1 (group 1: 106/2823, 3.75%; group 2: 259/2252, 11.50%; P<.001). The survival rate of phenogroup 2 was consistently lower than that of phenogroup 1 (P<.005). According to logistic regression, the univariate model using the phenogroup index achieved promising performance in AKI prediction (sensitivity 0.710). The generated phenogroup index was also significant in serving as a risk indicator for AKI (hazard ratio 3.20, 95% CI 2.55-4.01). Consistent results were yielded by applying the proposed model on an external validation data set extracted from Medical Information Mart for Intensive Care (MIMIC) III pertaining to 1006 patients with HF and normal renal function. CONCLUSIONS: According to a machine learning analysis on electronic health record data, patients with HF who had normal renal function were clustered into separate phenogroups associated with different risk levels of de novo AKI. Our investigation suggests that using machine learning can facilitate patient phengrouping and stratification in clinical settings where the identification of high-risk patients has been challenging.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».