MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W4400952056 · doi:10.2196/49865

Introducing Attribute Association Graphs to Facilitate Medical Data Exploration: Development and Evaluation Using Epidemiological Study Data

2024· article· en· W4400952056 sur OpenAlexvenueno aff
Louis Bellmann, Alexander Johannes Wiederhold, Leona Trübe, Raphael Twerenbold, Frank Ückert, Karl Gottfried

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueData Visualization and Analytics
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesSchweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung
Mots-clésInterpretabilityComputer scienceData miningData scienceMissing dataData visualizationVisualizationGraphInformation retrievalMachine learningTheoretical computer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Interpretability and intuitive visualization facilitate medical knowledge generation through big data. In addition, robustness to high-dimensional and missing data is a requirement for statistical approaches in the medical domain. A method tailored to the needs of physicians must meet all the abovementioned criteria. OBJECTIVE: This study aims to develop an accessible tool for visual data exploration without the need for programming knowledge, adjusting complex parameterizations, or handling missing data. We sought to use statistical analysis using the setting of disease and control cohorts familiar to clinical researchers. We aimed to guide the user by identifying and highlighting data patterns associated with disease and reveal relations between attributes within the data set. METHODS: We introduce the attribute association graph, a novel graph structure designed for visual data exploration using robust statistical metrics. The nodes capture frequencies of participant attributes in disease and control cohorts as well as deviations between groups. The edges represent conditional relations between attributes. The graph is visualized using the Neo4j (Neo4j, Inc) data platform and can be interactively explored without the need for technical knowledge. Nodes with high deviations between cohorts and edges of noticeable conditional relationship are highlighted to guide the user during the exploration. The graph is accompanied by a dashboard visualizing variable distributions. For evaluation, we applied the graph and dashboard to the Hamburg City Health Study data set, a large cohort study conducted in the city of Hamburg, Germany. All data structures can be accessed freely by researchers, physicians, and patients. In addition, we developed a user test conducted with physicians incorporating the System Usability Scale, individual questions, and user tasks. RESULTS: We evaluated the attribute association graph and dashboard through an exemplary data analysis of participants with a general cardiovascular disease in the Hamburg City Health Study data set. All results extracted from the graph structure and dashboard are in accordance with findings from the literature, except for unusually low cholesterol levels in participants with cardiovascular disease, which could be induced by medication. In addition, 95% CIs of Pearson correlation coefficients were calculated for all associations identified during the data analysis, confirming the results. In addition, a user test with 10 physicians assessing the usability of the proposed methods was conducted. A System Usability Scale score of 70.5% and average successful task completion of 81.4% were reported. CONCLUSIONS: The proposed attribute association graph and dashboard enable intuitive visual data exploration. They are robust to high-dimensional as well as missing data and require no parameterization. The usability for clinicians was confirmed via a user test, and the validity of the statistical results was confirmed by associations known from literature and standard statistical inference.

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 machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,016
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,061
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut 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: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,016
Score d'incertitude au seuil0,083

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0160,061
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,002
Bibliométrie0,0040,003
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0030,003
Science ouverte0,0030,004
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0060,001

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.

Tête enseignante Opus0,359
Tête enseignante GPT0,453
Écart entre enseignants0,094 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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
GenreMéthodes

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

En bref

Citations6
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueJMIR Medical InformaticsMême sujetData Visualization and AnalyticsTravaux en français237 207