Development of a Composite Health Index in Children with Cystic Fibrosis: A Pipeline for Data Processing, Machine Learning, and Model Implementation using Electronic Health Records
Notice bibliographique
Résumé
Cystic Fibrosis (CF) is a heterogeneous multi-faceted genetic condition that primarily affects the lungs and digestive system. For children and young people living with CF, timely management is necessary to prevent the establishment of severe disease. Modern data capture through electronic health records (EHR) have created an opportunity to use machine learning algorithms to classify subgroups of disease to understand health status and prognosis. The overall aim of this thesis was to develop a composite health index in children with CF. \nAn iterative approach to unsupervised cluster analysis was developed to identify homogeneous clusters of children with CF in a pre-existing encounter-based CF database from Toronto Canada. An external validation of the model was carried out in a historical CF dataset from Great Ormond Street Hospital (GOSH) in London UK. The clusters were also re-created and validated using EHR data from GOSH when it first became accessible in 2021. The interpretability and sensitivity of the GOSH EHR model was explored. Lastly, a scoping review was carried out to investigate common barriers to implementation of prognostic machine learning algorithms in paediatric respiratory care. \nA cluster model was identified that detailed four clusters associated with time to future hospitalisation, pulmonary exacerbation, and lung function. The clusters were also associated with different disease related variables such as comorbidities, anthropometrics, microbiology infections, and treatment history. An app was developed to display individualised cluster assignment, which will be a useful way to interpret the cluster model clinically. The review of prognostic machine learning algorithms identified a lack of reproducibility and validations as the major limitation to model reporting that impair clinical translation. \nEHR systems facilitate point-of-care access of individualised data and integrated machine learning models. However, there is a gap in translation to clinical implementation of machine learning models. With appropriate regulatory frameworks the health index developed for children with CF could be implemented in CF care.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».