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Enregistrement W4410274298 · doi:10.1164/ajrccm.2025.211.abstracts.a5690

Development and Nested Cross-Validation of Explainable Machine-Learning Models for Predicting the Risk of Propofol-Associated Hypertriglyceridemia in Critically-Ill, Mechanically-Ventilated Patients

2025· article· en· W4410274298 sur OpenAlexaff
Jiawen Deng, Kiyan Heybati, Guohao Xie, Krishna Poudel

Notice bibliographique

RevueAmerican Journal of Respiratory and Critical Care Medicine · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueSepsis Diagnosis and Treatment
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMedicineCritically illHypertriglyceridemiaPropofolIntensive care medicineIntensive careAnesthesiaInternal medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract RATIONALE Propofol is the first-line sedative for critically-ill, mechanically-ventilated patients, but it can increase serum triglyceride levels. Machine-learning (ML) offers a promising approach for individualized risk stratification of propofol-associated hypertriglyceridemia, enabling proactive triglyceride monitoring and sedation optimization. This study aims to develop and validate ML models to predict hypertriglyceridemia risks in critically-ill patients receiving propofol. METHODS We analyzed retrospective data from adult ICU patients on mechanical ventilation receiving continuous propofol infusion for ≥24 hours across four Mayo Clinic sites from May 2018 to June 2023. The primary outcome was hypertriglyceridemia, defined as serum triglycerides >400 mg/dL within 10 days of starting propofol. Ten-fold cross-validation and leave-one-site-out nested cross-validation (LOSO-CV) were used for model tuning and external validation of our modeling process, respectively. Feature selection was conducted through a union of Boruta and least absolute shrinkage and selection operator (LASSO). While COVID status was a strong predictor of hypertriglyceridemia, we concurrently developed non-COVID models to ensure future relevance in non-pandemic settings. Six ML algorithms (logistic regression, support vector machines, random forests, LightGBM, XGBoost, and multilayer perceptrons) were tuned using Bayesian optimization to minimize cross-entropy loss. Classification thresholds were set to target sensitivity ≥80%. Model performance was evaluated using AUC-ROC, Brier score, sensitivity, and specificity. Models with the highest Youden's Index were designated the best-performing model. Model explainability was assessed using permutation importance and SHapley Additive exPlanations (SHAP). RESULTS We included 3922 eligible patients with triglyceride measurements. Of these, 3042 patients were COVID-negative and used for non-COVID modeling. The best-performing non-COVID models achieved an average AUC-ROC of 0.69 (95% confidence interval [CI] 0.68-0.70), Brier score of 0.12 (95% CI 0.09-0.14), sensitivity of 0.79 (95% CI 0.75-0.83), and specificity of 0.48 (95% CI 0.44-0.52) during LOSO-CV. The best-performing models that included COVID status achieved an average AUC-ROC of 0.71 (95% CI 0.70-0.72), Brier score of 0.13 (95% CI 0.10-0.16), sensitivity of 0.78 (95% CI 0.71-0.84), and specificity of 0.51 (95% CI 0.45 to 0.56) during LOSO-CV. The permutation importance results of the final non-COVID model are shown in the figure. CONCLUSION We have developed sensitive ML models for predicting hypertriglyceridemia risks in critically-ill patients receiving propofol. Although developed during the COVID-19 pandemic, the non-COVID models are more likely to have future relevance, and they have similar performance as models including COVID status. These models will be integrated into a web-based clinical calculator and undergo further validation in prospective studies.

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)0,022
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,022
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: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,022
Score d'incertitude au seuil0,116

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0220,022
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,002
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,002
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 Opus0,040
Tête enseignante GPT0,342
Écart entre enseignants0,303 · 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

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