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Enregistrement W4391878999 · doi:10.2196/53654

Development of Cost-Effective Fatty Liver Disease Prediction Models in a Chinese Population: Statistical and Machine Learning Approaches

2024· article· en· W4391878999 sur OpenAlexvenueno aff
Liang Zhang, Yueqing Huang, Min Yi Huang, Chunhua Zhao, Y C Zhang, Yi Wang

Notice bibliographique

RevueJMIR Formative Research · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueLiver Disease Diagnosis and Treatment
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésNonalcoholic fatty liver diseaseSupport vector machineArtificial intelligenceMachine learningRandom forestSteatosisComputer scienceFatty liverTransient elastographyGradient boostingReceiver operating characteristicLogistic regressionMedicineEnsemble learningLiver biopsyRadiologyDiseasePathologyInternal medicineBiopsy

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: The increasing prevalence of nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) in China presents a significant public health concern. Traditional ultrasound, commonly used for fatty liver screening, often lacks the ability to accurately quantify steatosis, leading to insufficient follow-up for patients with moderate-to-severe steatosis. Transient elastography (TE) provides a more quantitative diagnosis of steatosis and fibrosis, closely aligning with biopsy results. Moreover, machine learning (ML) technology holds promise for developing more precise diagnostic models for NAFLD using a variety of laboratory indicators. OBJECTIVE: This study aims to develop a novel ML-based diagnostic model leveraging TE results for staging hepatic steatosis. The objective was to streamline the model's input features, creating a cost-effective and user-friendly tool to distinguish patients with NAFLD requiring follow-up. This innovative approach merges TE and ML to enhance diagnostic accuracy and efficiency in NAFLD assessment. METHODS: The study involved a comprehensive analysis of health examination records from Suzhou Municipal Hospital, spanning from March to May 2023. Patient data and questionnaire responses were meticulously inputted into Microsoft Excel 2019, followed by thorough data cleaning and model development using Python 3.7, with libraries scikit-learn and numpy to ensure data accuracy. A cohort comprising 978 residents with complete medical records and TE results was included for analysis. Various classification models, including logistic regression (LR), k-nearest neighbor (KNN), support vector machine (SVM), random forest (RF), light gradient boosting machine (LightGBM), and extreme gradient boosting (XGBoost), were constructed and evaluated based on the area under the receiver operating characteristic curve (AUROC). RESULTS: Among the 916 patients included in the study, 273 were diagnosed with moderate-to-severe NAFLD. The concordance rate between traditional ultrasound and TE for detecting moderate-to-severe NAFLD was 84.6% (231/273). The AUROC values for the RF, LightGBM, XGBoost, SVM, KNN, and LR models were 0.91, 0.86, 0.83, 0.88, 0.77, and 0.81, respectively. These models achieved accuracy rates of 84%, 81%, 78%, 81%, 76%, and 77%, respectively. Notably, the RF model exhibited the best performance. A simplified RF model was developed with an AUROC of 0.88, featuring 62% sensitivity and 90% specificity. This simplified model used 6 key features: waist circumference, BMI, fasting plasma glucose, uric acid, total bilirubin, and high-sensitivity C-reactive protein. This approach offers a cost-effective and user-friendly tool while streamlining feature acquisition for training purposes. CONCLUSIONS: The study introduces a groundbreaking, cost-effective ML algorithm that leverages health examination data for identifying moderate-to-severe NAFLD. This model has the potential to significantly impact public health by enabling targeted investigations and interventions for NAFLD. By integrating TE and ML technologies, the study showcases innovative approaches to advancing NAFLD diagnostics.

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.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

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)0,001
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: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,272
Score d'incertitude au seuil0,364

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
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 Opus0,111
Tête enseignante GPT0,392
Écart entre enseignants0,282 · 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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations13
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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