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Enregistrement W4288058732 · doi:10.2196/37578

Predicting Readmission Charges Billed by Hospitals: Machine Learning Approach

2022· article· en· W4288058732 sur OpenAlexvenueno aff
Deepika Gopukumar, Abhijeet Ghoshal, Huimin Zhao

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueHeart Failure Treatment and Management
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceMachine learningMedicineArtificial intelligence

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: The Centers for Medicare and Medicaid Services projects that health care costs will continue to grow over the next few years. Rising readmission costs contribute significantly to increasing health care costs. Multiple areas of health care, including readmissions, have benefited from the application of various machine learning algorithms in several ways. OBJECTIVE: We aimed to identify suitable models for predicting readmission charges billed by hospitals. Our literature review revealed that this application of machine learning is underexplored. We used various predictive methods, ranging from glass-box models (such as regularization techniques) to black-box models (such as deep learning-based models). METHODS: We defined readmissions as readmission with the same major diagnostic category (RSDC) and all-cause readmission category (RADC). For these readmission categories, 576,701 and 1,091,580 individuals, respectively, were identified from the Nationwide Readmission Database of the Healthcare Cost and Utilization Project by the Agency for Healthcare Research and Quality for 2013. Linear regression, lasso regression, elastic net, ridge regression, eXtreme gradient boosting (XGBoost), and a deep learning model based on multilayer perceptron (MLP) were the 6 machine learning algorithms we tested for RSDC and RADC through 10-fold cross-validation. RESULTS: Our preliminary analysis using a data-driven approach revealed that within RADC, the subsequent readmission charge billed per patient was higher than the previous charge for 541,090 individuals, and this number was 319,233 for RSDC. The top 3 major diagnostic categories (MDCs) for such instances were the same for RADC and RSDC. The average readmission charge billed was higher than the previous charge for 21 of the MDCs in the case of RSDC, whereas it was only for 13 of the MDCs in RADC. We recommend XGBoost and the deep learning model based on MLP for predicting readmission charges. The following performance metrics were obtained for XGBoost: (1) RADC (mean absolute percentage error [MAPE]=3.121%; root mean squared error [RMSE]=0.414; mean absolute error [MAE]=0.317; root relative squared error [RRSE]=0.410; relative absolute error [RAE]=0.399; normalized RMSE [NRMSE]=0.040; mean absolute deviation [MAD]=0.031) and (2) RSDC (MAPE=3.171%; RMSE=0.421; MAE=0.321; RRSE=0.407; RAE=0.393; NRMSE=0.041; MAD=0.031). The performance obtained for MLP-based deep neural networks are as follows: (1) RADC (MAPE=3.103%; RMSE=0.413; MAE=0.316; RRSE=0.410; RAE=0.397; NRMSE=0.040; MAD=0.031) and (2) RSDC (MAPE=3.202%; RMSE=0.427; MAE=0.326; RRSE=0.413; RAE=0.399; NRMSE=0.041; MAD=0.032). Repeated measures ANOVA revealed that the mean RMSE differed significantly across models with P<.001. Post hoc tests using the Bonferroni correction method indicated that the mean RMSE of the deep learning/XGBoost models was statistically significantly (P<.001) lower than that of all other models, namely linear regression/elastic net/lasso/ridge regression. CONCLUSIONS: Models built using XGBoost and MLP are suitable for predicting readmission charges billed by hospitals. The MDCs allow models to accurately predict hospital readmission charges.

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)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Sans objet · Signal consensuel: Sans objet
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,147
Score d'incertitude au seuil0,999

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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 Opus0,013
Tête enseignante GPT0,275
Écart entre enseignants0,262 · 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.

Devis d'étudeSans objet
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

Citations15
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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