Predicting child and adolescent mental health emergency department revisits: a machine-learning approach compared to a clinician-derived baseline
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Predicting child and youth mental health (CYMH) emergency department (ED) revisits (RVs) is critical for improving patient outcomes and optimizing use of resources. Previous CYMH ED RV studies have used statistical methods with research cohorts and produced varying results. Our aims were to develop a predictive algorithm incorporating machine learning (ML) with electronic health records (EHR) and validate it against a clinician-driven algorithm in a proof of concept project. METHODS: Data were retrospectively collected from a tertiary care pediatric hospital’s EHR from November 2017–November 2023, yielding 12,700 ED encounters from 8,696 patients, 8–18 years of age. The feature set comprised patient demographics, visit-level variables, laboratory results, procedure codes, and medication records. A mapping of 230 International Classification of Diseases (ICD)-10 codes into 28 Diagnostic and Statistical Manual (DSM)-5 categories was performed and a logistic regression (LR) ML model developed. Both tasks used clinical expert input. Seven clinical experts then independently assigned weights to 191 variables using a custom-designed application to create a structured clinician-weighted baseline for comparison to the ML algorithm. Both models were evaluated using AUROC and F1 score as primary metrics with precision and recall as secondary. LR coefficients and odds ratios were the primary interpretability outputs, while SHapley Additive exPlanations (SHAP) were used for supplementary visualization across four age strata. RESULTS: The LR machine learning model achieved an AUROC of 0.78, outperforming the structured clinician-weighted baseline (AUROC range: 0.54–0.64) Detailed analysis revealed that predictors such as past ED RV count, psychotherapeutic medication history, substance use history, and prior outpatient MH visits were consistently influential. CONCLUSIONS: This proof of concept project demonstrates that ML can provide complementary, clinically interpretable predictions of CYMH ED RV. Alignment between model-derived predictors and clinician-weighted features supports interpretability and lays a foundation for further development. Future steps include enhancing sensitivity, expanding feature sets, and conducting prospective silent-mode validation to refine performance. CLINICAL TRIAL REGISTRATION: Not applicable.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 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 ».