Using Machine Learning Algorithms to Predict Patient Portal Use Among Emergency Department Patients With Diabetes Mellitus
Notice bibliographique
Résumé
Background: Different machine learning (ML) technologies have been applied in healthcare systems with diverse applications. We aimed to determine the model feasibility and accuracy of predicting patient portal use among diabetic patients by using six different ML algorithms. In addition, we also compared model performance accuracy with the use of only essential variables. Methods: This was a single-center retrospective observational study. From March 1, 2019 to February 28, 2020, we included all diabetic patients from the study emergency department (ED). The primary outcome was the status of patient portal use. A total of 18 variables consisting of patient sociodemographic characteristics, ED and clinic information, and patient medical conditions were included to predict patient portal use. Six ML algorithms (logistic regression, random forest (RF), deep forest, decision tree, multilayer perception, and support vector machine) were used for such predictions. During the initial step, ML predictions were performed with all variables. Then, the essential variables were chosen via feature selection. Patient portal use predictions were repeated with only essential variables. The performance accuracies (overall accuracy, sensitivity, specificity, and area under receiver operating characteristic curve (AUC)) of patient portal predictions were compared. Results: A total of 77,977 unique patients were placed in our final analysis. Among them, 23.4% (18,223) patients were diabetic mellitus (DM). Patient portal use was found in 26.9% of DM patients. Overall, the accuracy of predicting patient portal use was above 80% among five out of six ML algorithms. The RF outperformed the others when all variables were used for patient portal predictions (accuracy 0.9876, sensitivity 0.9454, specificity 0.9969, and AUC 0.9712). When only eight essential variables were chosen, RF still outperformed the others (accuracy 0.9876, sensitivity 0.9374, specificity 0.9932, and AUC 0.9769). Conclusion: It is possible to predict patient portal use outcomes when different ML algorithms are used with fair performance accuracy. However, with similar prediction accuracies, the use of feature selection techniques can improve the interpretability of the model by addressing the most relevant features.
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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 | 0,011 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 ».