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Enregistrement W4323359744 · doi:10.1038/s41598-023-30820-8

EHR foundation models improve robustness in the presence of temporal distribution shift

2023· article· en· W4323359744 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueScientific Reports · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMachine Learning in Healthcare
Établissements canadiensInstitute for Clinical Evaluative SciencesSickKids FoundationHospital for Sick Children
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésLogistic regressionRobustness (evolution)Receiver operating characteristicTransformerComputer scienceArtificial intelligenceStatisticsMachine learningMedicineMathematicsEngineering

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Temporal distribution shift negatively impacts the performance of clinical prediction models over time. Pretraining foundation models using self-supervised learning on electronic health records (EHR) may be effective in acquiring informative global patterns that can improve the robustness of task-specific models. The objective was to evaluate the utility of EHR foundation models in improving the in-distribution (ID) and out-of-distribution (OOD) performance of clinical prediction models. Transformer- and gated recurrent unit-based foundation models were pretrained on EHR of up to 1.8 M patients (382 M coded events) collected within pre-determined year groups (e.g., 2009-2012) and were subsequently used to construct patient representations for patients admitted to inpatient units. These representations were used to train logistic regression models to predict hospital mortality, long length of stay, 30-day readmission, and ICU admission. We compared our EHR foundation models with baseline logistic regression models learned on count-based representations (count-LR) in ID and OOD year groups. Performance was measured using area-under-the-receiver-operating-characteristic curve (AUROC), area-under-the-precision-recall curve, and absolute calibration error. Both transformer and recurrent-based foundation models generally showed better ID and OOD discrimination relative to count-LR and often exhibited less decay in tasks where there is observable degradation of discrimination performance (average AUROC decay of 3% for transformer-based foundation model vs. 7% for count-LR after 5-9 years). In addition, the performance and robustness of transformer-based foundation models continued to improve as pretraining set size increased. These results suggest that pretraining EHR foundation models at scale is a useful approach for developing clinical prediction models that perform well in the presence of temporal distribution shift.

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.

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)0,005
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,338
Score d'incertitude au seuil0,328

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0050,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,002
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
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 Opus0,032
Tête enseignante GPT0,303
Écart entre enseignants0,272 · 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