A Pathological Diagnosis Method for Fever of Unknown Origin Based on Multipath Hierarchical Classification: Model Design and Validation
Notice bibliographique
Résumé
Background: Fever of unknown origin (FUO) is a significant challenge for the medical community due to its association with a wide range of diseases, the complexity of diagnosis, and the likelihood of misdiagnosis. Machine learning can extract valuable information from the extensive data of patient indicators, aiding doctors in diagnosing the underlying cause of FUO. Objective: The study aims to design a multipath hierarchical classification algorithm to diagnose FUO due to the hierarchical structure of the etiology of FUO. In addition, to improve the diagnostic performance of the model, a mechanism for feature selection is added to the model. Methods: The case data of patients with FUO admitted to the First Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University between 2011 and 2020 in China were used as the dataset for model training and validation. The hierarchical structure tree was then characterized according to etiology. The structure included 3 layers, with the top layer representing the FUO, the middle layer dividing the FUO into 5 categories of etiology (bacterial infection, viral infection, other infection, autoimmune diseases, and other noninfection), and the last layer further refining them to 16 etiologies. Finally, ablation experiments were set to determine the optimal structure of the proposed method, and comparison experiments were to verify the diagnostic performance. Results: According to ablation experiments, the model achieved the best performance with an accuracy of 76.08% when the number of middle paths was 3%, and 25% of the features were selected. According to comparison experiments, the proposed model outperformed the comparison methods, both from the perspective of feature selection methods and hierarchical classification methods. Specifically, brucellosis had an accuracy of 100%, and liver abscess, viral infection, and lymphoma all had an accuracy of more than 80%. Conclusions: In this study, a novel multipath feature selection and hierarchical classification model was designed for the diagnosis of FUO and was adequately evaluated quantitatively. Despite some limitations, this model enriches the exploration of FUO in machine learning and assists physicians in their work.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».