Derivation and Validation of a Machine Learning Model for the Prevention of Unplanned Dialysis
Notice bibliographique
Résumé
Key Points Nearly half of all patients with CKD who progress to kidney failure initiate dialysis in an unplanned fashion, which is associated with poor outcomes. Machine learning models using routinely collected data can accurately predict 6- to 12-month kidney failure risk among the population with advanced CKD. These machine learning models retrospectively deliver advanced warning on a substantial proportion of unplanned dialysis events. Background Approximately half of all patients with advanced CKD who progress to kidney failure initiate dialysis in an unplanned fashion, which is associated with high morbidity, mortality, and health care costs. A novel prediction model designed to identify patients with advanced CKD who are at high risk for developing kidney failure over short time frames (6–12 months) may help reduce the rates of unplanned dialysis and improve the quality of transitions from CKD to kidney failure. Methods We performed a retrospective study using machine learning random forest algorithms incorporating routinely collected age and sex data along with time-varying trends in laboratory measurements to derive and validate 6- and 12-month kidney failure risk prediction models in the population with advanced CKD. The models were comprehensively characterized in three independent cohorts in Ontario, Canada—derived in a cohort of 1849 consecutive patients with advanced CKD (mean [SD] age 66 [15] years, eGFR 19 [7] ml/min per 1.73 m 2 ) and validated in two external advanced CKD cohorts ( n =1356; age 69 [14] years, eGFR 22 [7] ml/min per 1.73 m 2 ). Results Across all cohorts, 55% of patients experienced kidney failure, of whom 35% involved unplanned dialysis. The 6- and 12-month models demonstrated excellent discrimination with area under the receiver operating characteristic curve of 0.88 (95% confidence interval [CI], 0.87 to 0.89) and 0.87 (95% CI, 0.86 to 0.87) along with high probabilistic accuracy with the Brier scores of 0.10 (95% CI, 0.09 to 0.10) and 0.14 (95% CI, 0.13 to 0.14), respectively. The models were also well calibrated and delivered timely alerts on a significant number of patients who ultimately initiated dialysis in an unplanned fashion. Similar results were found upon external validation testing. Conclusions These machine learning models using routinely collected patient data accurately predict near-future kidney failure risk among the population with advanced CKD and retrospectively deliver advanced warning on a substantial proportion of unplanned dialysis events. Optimal implementation strategies still need to be elucidated.
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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 | 0,005 | 0,012 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».