Identifying the Risk of Sepsis in Patients With Cancer Using Digital Health Care Records: Machine Learning–Based Approach
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Sepsis is diagnosed in millions of people every year, resulting in a high mortality rate. Although patients with sepsis present multimorbid conditions, including cancer, sepsis predictions have mainly focused on patients with severe injuries. OBJECTIVE: In this paper, we present a machine learning-based approach to identify the risk of sepsis in patients with cancer using electronic health records (EHRs). METHODS: We utilized deidentified anonymized EHRs of 8580 patients with cancer from the Samsung Medical Center in Korea in a longitudinal manner between 2014 and 2019. To build a prediction model based on physical status that would differ between sepsis and nonsepsis patients, we analyzed 2462 laboratory test results and 2266 medication prescriptions using graph network and statistical analyses. The medication relationships and lab test results from each analysis were used as additional learning features to train our predictive model. RESULTS: Patients with sepsis showed differential medication trajectories and physical status. For example, in the network-based analysis, narcotic analgesics were prescribed more often in the sepsis group, along with other drugs. Likewise, 35 types of lab tests, including albumin, globulin, and prothrombin time, showed significantly different distributions between sepsis and nonsepsis patients (P<.001). Our model outperformed the model trained using only common EHRs, showing an improved accuracy, area under the receiver operating characteristic (AUROC), and F1 score by 11.9%, 11.3%, and 13.6%, respectively. For the random forest-based model, the accuracy, AUROC, and F1 score were 0.692, 0.753, and 0.602, respectively. CONCLUSIONS: We showed that lab tests and medication relationships can be used as efficient features for predicting sepsis in patients with cancer. Consequently, identifying the risk of sepsis in patients with cancer using EHRs and machine learning is feasible.
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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 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,006 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».