一个患者相似性网络 (CHDmap) 来预测先天性心脏手术后的结果:开发和验证研究
Haomin Li1, Mengying Zhou1,2, Yuhan Sun1,2
1Clinical Data Center, The Children's Hospital, Zhejiang University School of Medicine, National Clinical Research Center for Child Health, Hangzhou, China.
JMIR medical informatics
|February 1, 2024
概括
基于医学的证据 (MBE) 使用大数据和机器学习来个性化患者护理,克服传统基于证据的医学的局限性. 一个新的系统,CHDmap,证明了其在先天性心脏病手术结果中的实际应用.
科学领域:
- 心脏病学 心脏病学
- 医疗信息学 医疗信息学
- 人工智能在医学中的应用
背景情况:
- 基于证据的医学 (EBM) 面临着复杂的临床场景,标准证据无法适用.
- 基于医学的证据 (MBE) 利用大数据和机器学习,基于类似患者的个性化治疗建议.
- 将MBE框架转化为实际的临床工具仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 从技术上将MBE概念框架实现为一个功能工具.
- 评估这个MBE工具在支持先天性心脏病 (CHD) 手术结果的临床决策方面的性能.
- 开发一个决策支持系统,用于个性化治疗预测CHD.
主要方法:
- 从4774次CHD手术中收集数据,通过自然语言处理提取66个指标和诊断.
- 开发了一个名为CHDmap的患者相似性网络 (PSN),使用计算公式和专家调制的融合来测量患者距离.
- 与PSN集成的机器学习模型,用于个性化的预测和模拟推理.
主要成果:
- 在术后结果的二元和多元分类任务中,CHDmap比临床医生取得了更好的预测结果.
- 使用PSN衍生的类似患者的逻辑回归模型改善了预测性能 (最佳AUC为0.810和0.926).
- 临床医生在CHDmap支持下显著提高了预测能力.
结论:
- CHDmap显示了与临床专家相比的竞争性表现,即使没有个别优化.
- 该系统通过将人工智能与人类认知能力相结合,增强临床医生的决策能力.
- 在临床实践中,MBE方法是可行的,在实现个性化医疗方面有很大的潜力.
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