Forecasting ICU Census by Combining Time Series and Survival Models
Notice bibliographique
Résumé
Capacity planning of ICUs is essential for effective management of health safety, quality of patient care, and the allocation of ICU resources. Whereas ICU length of stay (LOS) may be estimated using patient information such as severity of illness scoring systems, ICU census is impacted by both patient LOS and arrival patterns. We set out to develop and evaluate an ICU census forecasting algorithm using the Multiple Organ Dysfunction Score (MODS) and the Nine Equivalents of Nursing Manpower Use Score (NEMS) for capacity planning purposes. DESIGN: Retrospective observational study. SETTING: We developed the algorithm using data from the Medical-Surgical ICU (MSICU) at University Hospital, London, Canada and validated using data from the Critical Care Trauma Centre (CCTC) at Victoria Hospital, London, Canada. PATIENTS: Adult patient admissions (7,434) to the MSICU and (9,075) to the CCTC from 2015 to 2021. INTERVENTIONS: None. MEASUREMENTS AND MAIN RESULTS: We developed an Autoregressive integrated moving average time series model that forecasts patients arriving in the ICU and a survival model using MODS, NEMS, and other factors to estimate patient LOS. The models were combined to create an algorithm that forecasts ICU census for planning horizons ranging from 1 to 7 days. We evaluated the algorithm quality using several fit metrics. The root mean squared error ranged from 2.055 to 2.890 beds/d and the mean absolute percentage error from 9.4% to 13.2%. We show that this forecasting algorithm provides a better fit when compared with a moving average or a time series model that directly forecasts ICU census. Additionally, we evaluated the performance of the algorithm using data during the global COVID-19 pandemic and found that the error of the forecasts increased proportionally with the number of COVID-19 patients in the ICU. CONCLUSIONS: It is possible to develop accurate tools to forecast ICU census. This type of algorithm may be important to clinicians and managers when planning ICU capacity as well as staffing and surgical demand planning over a short time horizon.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».