MétaCan
Menu
← Retour à la cohorte
Enregistrement W4406690585 · doi:10.1101/2025.01.20.25320728

Modeling trajectories of routine blood tests as dynamic biomarkers for outcome in spinal cord injury

2025· preprint· en· W4406690585 sur OpenAlexaff
Marzieh Mussavi Rizi, Daniel Fernández, John L. K. Kramer, Rajiv Saigal, Anthony M. DiGiorgio, Michael S. Beattie, Adam R. Ferguson, Nikos Kyritsis, Abel Torres‐Espín

Notice bibliographique

RevuemedRxiv · 2025
Typepreprint
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueSpinal Cord Injury Research
Établissements canadiensUniversity of AlbertaInternational Collaboration On Repair DiscoveriesUniversity of British ColumbiaUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesUniversity of California, San FranciscoCraig H. Neilsen FoundationU.S. Department of Defense
Mots-clésMedicineSpinal cord injuryOutcome (game theory)Spinal cordPhysical medicine and rehabilitationIntensive care medicineEconomicsPsychiatry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Importance Early outcome prediction after acute traumatic spinal cord injury (SCI) is challenging due to pathological complexities and population heterogeneity. Routinely collected data during standard medical practice, such as laboratory analytics, can be a surrogate of underlying pathophysiological processes and used as a biomarker. We hypothesized that distinct temporal trends of blood analytics could be modeled after SCI and that those would predict distinct outcome parameters. Objective To test the hypothesis and develop machine learning models for predicting SCI outcomes. Design We developed and validated the models using retrospective data from the MIMIC-III and MIMIC-IV datasets and the prospective TRACK-SCI study, covering the period from 2001 to 2020. Setting Multi-center, involving data obtained from intensive care units across several different hospital settings in the United States. Participants Patients 15 years and older with traumatic SCI or vertebral fractures, admitted to emergency facilities, were included, resulting in a final cohort of 2,615 patients for modeling. Exposure(s) NA Main Outcome(s) and Measure(s) Primary outcomes included in-hospital mortality, occurrence of SCI and vertebral fracture in spine trauma patients, and SCI severity measured by the ASIA Impairment Scale. Blood biomarker level trajectory memberships served as predictors. Results Our study analyzed 2,752 patients, comprising 2,615 from the MIMIC dataset and 137 from the TRACK-SCI study. We identified multiple trajectory classes for 20 common blood markers that serve as dynamic predictors in machine learning classifiers. The in-hospital mortality model achieved an area under the Precision-Recall curve (PR-AUC) of 0.92 in the training set by leveraging trajectory data and baseline covariates from as early as day one post-injury. For SCI severity, the models distinguished between complete and incomplete motor outcomes with a PR-AUC of 0.78. The trajectory-based models showed significant improvement over traditional severity scores, such as Simplified Acute Physiology Score (SAPS) II, especially when combined with demographic information. Conclusions and Relevance Real-world routinely obtained blood test data can be used to model dynamic changes after SCI with prediction validity for patient outcomes. This work establishes the basis for further development of dynamic biomarker data for outcome prediction in neurotrauma and other neurological conditions. Key Points Question Can dynamic changes of routinely collected acute blood test data serve as biomarkers to predict outcomes in patients with traumatic spinal cord injury (SCI)? Findings In this study using data from the MIMIC and TRACK-SCI datasets, we developed machine learning models that categorize patients into distinct groups based on the temporal and non-linear dynamics of blood biomarkers. These models effectively predicted in-hospital mortality and SCI severity, indicating significant predictive utility from as early as the first day of hospitalization. Meaning The application of dynamic machine learning models to blood test data has potential to significantly predict the prognosis and enhance management of traumatic spinal cord injury in clinical settings.

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)0,005
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,014
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: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,018
Score d'incertitude au seuil0,035

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0050,014
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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 Opus0,077
Tête enseignante GPT0,441
Écart entre enseignants0,365 · 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
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

Citations0
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revuemedRxiv→Même sujetSpinal Cord Injury Research→Travaux en français237 207→