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Enregistrement W4399113706 · doi:10.2196/56909

Generalization of a Deep Learning Model for Continuous Glucose Monitoring–Based Hypoglycemia Prediction: Algorithm Development and Validation Study

2024· article· en· W4399113706 sur OpenAlexvenueno aff
Jian Shao, Ying Pan, Wei-Bin Kou, Huyi Feng, Yu Zhao, Kaixin Zhou, Shao Zhong

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueDiabetes Management and Research
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésHypoglycemiaContinuous glucose monitoringMachine learningArtificial intelligenceComputer scienceDeep learningGeneralizationALARMDiabetes mellitusAlgorithmConstant false alarm rateType 1 diabetesMedicineMathematicsEndocrinologyEngineering

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background: Predicting hypoglycemia while maintaining a low false alarm rate is a challenge for the wide adoption of continuous glucose monitoring (CGM) devices in diabetes management. One small study suggested that a deep learning model based on the long short-term memory (LSTM) network had better performance in hypoglycemia prediction than traditional machine learning algorithms in European patients with type 1 diabetes. However, given that many well-recognized deep learning models perform poorly outside the training setting, it remains unclear whether the LSTM model could be generalized to different populations or patients with other diabetes subtypes. Objective: The aim of this study was to validate LSTM hypoglycemia prediction models in more diverse populations and across a wide spectrum of patients with different subtypes of diabetes. Methods: We assembled two large data sets of patients with type 1 and type 2 diabetes. The primary data set including CGM data from 192 Chinese patients with diabetes was used to develop the LSTM, support vector machine (SVM), and random forest (RF) models for hypoglycemia prediction with a prediction horizon of 30 minutes. Hypoglycemia was categorized into mild (glucose=54-70 mg/dL) and severe (glucose<54 mg/dL) levels. The validation data set of 427 patients of European-American ancestry in the United States was used to validate the models and examine their generalizations. The predictive performance of the models was evaluated according to the sensitivity, specificity, and area under the receiver operating characteristic curve (AUC). Results: For the difficult-to-predict mild hypoglycemia events, the LSTM model consistently achieved AUC values greater than 97% in the primary data set, with a less than 3% AUC reduction in the validation data set, indicating that the model was robust and generalizable across populations. AUC values above 93% were also achieved when the LSTM model was applied to both type 1 and type 2 diabetes in the validation data set, further strengthening the generalizability of the model. Under different satisfactory levels of sensitivity for mild and severe hypoglycemia prediction, the LSTM model achieved higher specificity than the SVM and RF models, thereby reducing false alarms. Conclusions: Our results demonstrate that the LSTM model is robust for hypoglycemia prediction and is generalizable across populations or diabetes subtypes. Given its additional advantage of false-alarm reduction, the LSTM model is a strong candidate to be widely implemented in future CGM devices for hypoglycemia prediction.

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: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,990
Score d'incertitude au seuil0,339

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 Opus0,027
Tête enseignante GPT0,327
Écart entre enseignants0,299 · 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'étudeSimulation ou modélisation
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

Citations26
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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