Hypertension Medication Recommendation via Synergistic and Selective Modeling of Heterogeneous Medical Entities: Development and Evaluation Study of a New Model
Notice bibliographique
Résumé
Background: Electronic health records (EHRs) contain comprehensive information regarding diagnoses, clinical procedures, and prescribed medications. This makes them a valuable resource for developing automated hypertension medication recommendation systems. Within this field, existing research has used machine learning approaches, leveraging demographic characteristics and basic clinical indicators, or deep learning techniques, which extract patterns from EHR data, to predict optimal medications or improve the accuracy of recommendations for common antihypertensive medication categories. However, these methodologies have significant limitations. They rarely adequately characterize the synergistic relationships among heterogeneous medical entities, such as the interplay between comorbid conditions, laboratory results, and specific antihypertensive agents. Furthermore, given the chronic and fluctuating nature of hypertension, effective medication recommendations require dynamic adaptation to disease progression over time. However, current approaches either lack rigorous temporal modeling of EHR data or fail to effectively integrate temporal dynamics with interentity relationships, resulting in the generation of recommendations that are not clinically appropriate due to the neglect of these critical factors. Objective: This study aims to overcome the challenges in existing methods and introduce a novel model for hypertension medication recommendation that leverages the synergy and selectivity of heterogeneous medical entities. Methods: First, we used patient EHR data to construct both heterogeneous and homogeneous graphs. The interentity synergies were captured using a multihead graph attention mechanism to enhance entity-level representations. Next, a bidirectional temporal selection mechanism calculated selective coefficients between current and historical visit records and aggregated them to form refined visit-level representations. Finally, medication recommendation probabilities were determined based on these comprehensive patient representations. Results: Experimental evaluations on the real-world datasets Medical Information Mart for Intensive Care (MIMIC)-III v1.4 and MIMIC-IV v2.2 demonstrated that the proposed model achieved Jaccard similarity coefficients of 58.01% and 55.82%, respectively; areas under the curve of precision-recall of 83.56% and 80.69%, respectively; and F1-scores of 68.95% and 64.83%, respectively, outperforming the baseline models. Conclusions: The findings indicate the superior efficacy of the introduced model in medication recommendation, highlighting its potential to enhance clinical decision-making in the management of hypertension. The code for the model has been released on GitHub.
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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 | 0,001 |
| 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 ».