MixEHR-SurG: a joint proportional hazard and guided topic model for inferring mortality-associated topics from electronic health records
Notice bibliographique
Résumé
Survival models can help medical practitioners to evaluate the prognostic importance of clinical variables to patient outcomes such as mortality or hospital readmission and subsequently design personalized treatment regimes. Electronic Health Records (EHRs) hold the promise for large-scale survival analysis based on systematically recorded clinical features for each patient. However, existing survival models either do not scale to high dimensional and multi-modal EHR data or are difficult to interpret. In this study, we present a supervised topic model called MixEHR-SurG to simultaneously integrate heterogeneous EHR data and model survival hazard. Our contributions are three-folds: (1) integrating EHR topic inference with Cox proportional hazards likelihood; (2) integrating patient-specific topic hyperparameters using the PheCode concepts such that each topic can be identified with exactly one PheCode-associated phenotype; (3) multi-modal survival topic inference. This leads to a highly interpretable survival topic model that can infer PheCode-specific phenotype topics associated with patient mortality. We evaluated MixEHR-SurG using a simulated dataset and two real-world EHR datasets: the Quebec Congenital Heart Disease (CHD) data consisting of 8,211 subjects with 75,187 outpatient claim records of 1,767 unique ICD codes; the MIMIC-III consisting of 1,458 subjects with multi-modal EHR records. Compared to the baselines, MixEHR-SurG achieved a superior dynamic AUROC for mortality prediction, with a mean AUROC score of 0.89 in the simulation dataset and a mean AUROC of 0.645 on the CHD dataset. Qualitatively, MixEHR-SurG associates severe cardiac conditions with high mortality risk among the CHD patients after the first heart failure hospitalization and critical brain injuries with increased mortality among the MIMIC-III patients after their ICU discharge.
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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 | 0,007 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,003 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».