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Enregistrement W4412347863 · doi:10.2196/69282

Combining Machine Learning With Real-World Data to Identify Gaps in Clinical Practice Guidelines: Feasibility Study Using the Prospective German Stroke Registry and the National Acute Ischemic Stroke Guidelines

2025· article· en· W4412347863 sur OpenAlexvenueno aff
S Müller, Susanne Diekmann, M Wenzel, Horst K. Hahn, Johannes Tuennerhoff, Ulrike Ernemann, Florian Hennersdorf, Max Westphal, Sven Poli

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueAcute Ischemic Stroke Management
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMedicineThrombolysisGuidelineStroke (engine)Observational studyTissue plasminogen activatorRandom forestMEDLINELeverage (statistics)Emergency medicineIntensive care medicineMachine learningInternal medicineComputer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background: Clinical practice guidelines (CPGs) serve as essential tools for guiding clinicians in providing appropriate patient care. However, clinical practice does not always reflect CPGs. This is particularly critical in acute diseases requiring immediate treatment, such as acute ischemic stroke, one of the leading causes of morbidity and mortality worldwide. Adherence to CPGs improves patient outcomes, yet guidelines may not address all patient scenarios, resulting in variability in treatment decisions. Identifying such gaps would augment CPGs but is challenging when using traditional methods. Objective: This study aims to leverage real-world data coupled with machine learning (ML) techniques to systematically identify and quantify gaps in German thrombolysis-in-stroke guidelines. Methods: We analyzed observational data from the German Stroke Registry - Endovascular Treatment (GSR-ET), a prospective national registry involving 18,069 patients from 25 stroke centers in whom endovascular treatment of a large vessel occlusion was attempted between 2015 and 2023. Key variables included demographic, clinical and imaging information, treatment details, and outcomes. A random forest model was used to predict intravenous thrombolysis treatment decisions based on three different sets of features: (1) guideline-recommended features, (2) clinician-selected features, and (3) features as documented in the GSR-ET before thrombolytic treatment. Feature importance scores, permutation importance, and Shapley Additive Explanations values were used, with clinician guidance, to interpret the model and identify key factors associated with guideline deviations and independent clinician judgments. Results: Of all GSR-ET patients, 13,440 (74.4%) were analyzed after excluding those with incomplete or implausible data. The random forest model's performance, measured by area under the receiver operating characteristics curve, was 0.71 (95% CI 0.68-0.73), 0.74 (95% CI 0.73-0.75), and 0.77 (95% CI 0.76-0.78) for the guideline-recommended, clinician-selected, and GSR-ET feature sets, respectively. Across all sets, time from symptom onset to admission was the most important predictor of thrombolysis treatment decisions. Age, which according to the German guidelines is not to be considered for thrombolysis administration, emerged as a significant predictor in the GSR-ET feature set, suggesting a potential gap between guidelines and clinical practice. Conclusions: In our study, we introduce an innovative approach that combines real-world data with ML techniques to identify discrepancies between CPGs and actual clinical decision-making. Using intravenous thrombolysis in large vessel occlusion stroke as a model, our findings suggest that treatment decisions may be influenced by factors not explicitly included in the current German guideline, such as patient age and pre-stroke functional status. This approach may help uncover clinically relevant variables for potential inclusion in future guideline refinements.

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)0,042
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,105
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,042
Score d'incertitude au seuil0,220

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0420,105
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,002
Bibliométrie0,0040,005
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0020,003
Science ouverte0,0020,002
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 Opus0,125
Tête enseignante GPT0,508
Écart entre enseignants0,383 · 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'étudeObservationnel
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

Citations3
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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