Passively Captured Interpersonal Social Interactions and Motion From Smartphones for Predicting Decompensation in Heart Failure: Observational Cohort Study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Heart failure (HF) is a major cause of frequent hospitalization and death. Early detection of HF symptoms using smartphone-based monitoring may reduce adverse events in a low-cost, scalable way. OBJECTIVE: We examined the relationship of HF decompensation events with smartphone-based features derived from passively and actively acquired data. METHODS: This was a prospective cohort study in which we monitored HF participants' social and movement activities using a smartphone app and followed them for clinical events via phone and chart review and classified the encounters as compensated or decompensated by reviewing the provider notes in detail. We extracted motion, location, and social interaction passive features and self-reported quality of life weekly (active) with the short Kansas City Cardiomyopathy Questionnaire (KCCQ-12) survey. We developed and validated an algorithm for classifying decompensated versus compensated clinical encounters (hospitalizations or clinic visits). We evaluated models based on single modality as well as early and late fusion approaches combining patient-reported outcomes and passive smartphone data. We used Shapley additive explanation values to quantify the contribution and impact of each feature to the model. RESULTS: We evaluated 28 participants with a mean age of 67 years (SD 8), among whom 11% (3/28) were female and 46% (13/28) were Black. We identified 62 compensated and 48 decompensated clinical events from 24 and 22 participants, respectively. The highest area under the precision-recall curve (AUCPr) for classifying decompensation was with a late fusion approach combining KCCQ-12, motion, and social contact features using leave-one-subject-out cross-validation for a 2-day prediction window. It had an AUCPr of 0.80, with an area under the receiver operator curve (AUC) of 0.83, a positive predictive value (PPV) of 0.73, a sensitivity of 0.77, and a specificity of 0.88 for a 2-day prediction window. Similarly, the 4-day window model had an AUC of 0.82, an AUCPr of 0.69, a PPV of 0.62, a sensitivity of 0.68, and a specificity of 0.87. Passive social data provided some of the most informative features, with fewer calls of longer duration associating with a higher probability of future HF decompensation. CONCLUSIONS: Smartphone-based data that includes both passive monitoring and actively collected surveys may provide important behavioral and functional health information on HF status in advance of clinical visits. This proof-of-concept study, although small, offers important insight into the social and behavioral determinants of health and the feasibility of using smartphone-based monitoring in this population. Our strong results are comparable to those of more active and expensive monitoring approaches, and underscore the need for larger studies to understand the clinical significance of this monitoring method.
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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 | 0,003 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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 ».