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Enregistrement W4401657718 · doi:10.2196/59392

Development of a Cohort Analytics Tool for Monitoring Progression Patterns in Cardiovascular Diseases: Advanced Stochastic Modeling Approach

2024· article· en· W4401657718 sur OpenAlexvenueno aff
Arindam Brahma, Samir Chatterjee, Kala Chand Seal, Ben Fitzpatrick, Youyou Tao

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMachine Learning in Healthcare
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésCohortMedicinePopulationMyocardial infarctionCohort studyComputer scienceInternal medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: The World Health Organization (WHO) reported that cardiovascular diseases (CVDs) are the leading cause of death worldwide. CVDs are chronic, with complex progression patterns involving episodes of comorbidities and multimorbidities. When dealing with chronic diseases, physicians often adopt a "watchful waiting" strategy, and actions are postponed until information is available. Population-level transition probabilities and progression patterns can be revealed by applying time-variant stochastic modeling methods to longitudinal patient data from cohort studies. Inputs from CVD practitioners indicate that tools to generate and visualize cohort transition patterns have many impactful clinical applications. The resultant computational model can be embedded in digital decision support tools for clinicians. However, to date, no study has attempted to accomplish this for CVDs. OBJECTIVE: This study aims to apply advanced stochastic modeling methods to uncover the transition probabilities and progression patterns from longitudinal episodic data of patient cohorts with CVD and thereafter use the computational model to build a digital clinical cohort analytics artifact demonstrating the actionability of such models. METHODS: Our data were sourced from 9 epidemiological cohort studies by the National Heart Lung and Blood Institute and comprised chronological records of 1274 patients associated with 4839 CVD episodes across 16 years. We then used the continuous-time Markov chain method to develop our model, which offers a robust approach to time-variant transitions between disease states in chronic diseases. RESULTS: Our study presents time-variant transition probabilities of CVD state changes, revealing patterns of CVD progression against time. We found that the transition from myocardial infarction (MI) to stroke has the fastest transition rate (mean transition time 3, SD 0 days, because only 1 patient had a MI-to-stroke transition in the dataset), and the transition from MI to angina is the slowest (mean transition time 1457, SD 1449 days). Congestive heart failure is the most probable first episode (371/840, 44.2%), followed by stroke (216/840, 25.7%). The resultant artifact is actionable as it can act as an eHealth cohort analytics tool, helping physicians gain insights into treatment and intervention strategies. Through expert panel interviews and surveys, we found 9 application use cases of our model. CONCLUSIONS: Past research does not provide actionable cohort-level decision support tools based on a comprehensive, 10-state, continuous-time Markov chain model to unveil complex CVD progression patterns from real-world patient data and support clinical decision-making. This paper aims to address this crucial limitation. Our stochastic model-embedded artifact can help clinicians in efficient disease monitoring and intervention decisions, guided by objective data-driven insights from real patient data. Furthermore, the proposed model can unveil progression patterns of any chronic disease of interest by inputting only 3 data elements: a synthetic patient identifier, episode name, and episode time in days from a baseline date.

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: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,690
Score d'incertitude au seuil0,552

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 ouverte0,0010,000
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 Opus0,024
Tête enseignante GPT0,340
Écart entre enseignants0,316 · 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
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

Citations4
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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