机器学习模型中的可解释性价格对于心力衰竭的100天再入诊预测:回顾性,比较性,机器学习研究
Amira Soliman1, Björn Agvall2,3, Kobra Etminani1,2
1Center for Applied Intelligent Systems Research, School of Information Technology, Halmstad University, Halmstad, Sweden.
可解释的机器学习 (ML) 模型对于预测心力衰竭 (HF) 再入院是有效的. 一个传统的,可解释的ML模型的性能与深度学习相提并论,为患者护理提供了可操作的见解.
科学领域:
- 医疗信息学 医疗信息学
- 人工智能的人工智能
- 临床决策支持 临床决策支持
背景情况:
- 机器学习 (ML) 模型可以帮助临床医生管理心力衰竭 (HF) 患者的出院后.
- 识别高再接收风险的因素对于有效的HF患者管理至关重要.
研究的目的:
- 将深度学习 (DL) 和传统的ML模型进行比较,以预测100天的HF再入院.
- 在预测性能和可解释性方面评估DL和传统ML之间的权衡.
- 为模型预测提供全球和本地解释,以突出关键的风险因素.
主要方法:
- 使用瑞典哈兰德地区 (2017-2019) 数据进行的回顾性队列研究.
- 开发并验证了决策树 (传统的ML) 和循环神经网络 (DL) 模型,以预测100天的HF再入院.
- 使用了ML解释器来解释模型的解释性,并将性能与现有的风险评估工具进行了比较.
主要成果:
- 该研究包括15612例入院病例,再入院率为35.85%.
- 一个传统的,可解释的ML模型的性能与DL模型相比 (AUC为68%与66%) 和优于传统的评分方法.
- 可解释模型为改善护理规划提供了可操作的见解.
结论:
- 可解释的ML模型可以在预测HF再录取方面实现与深度学习模型相比的性能.
- 模型的透明度并不一定会影响预测性能.
- 可解释的模型有可能促进临床采用和改善患者护理规划.
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