論文の概要: Transformer Models for Acute Brain Dysfunction Prediction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.07305v1
- Date: Mon, 13 Mar 2023 17:30:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-14 13:36:25.704865
- Title: Transformer Models for Acute Brain Dysfunction Prediction
- Title(参考訳): 急性脳機能障害予測のためのトランスフォーマーモデル
- Authors: Brandon Silva, Miguel Contreras, Tezcan Ozrazgat Baslanti, Yuanfang
Ren, Guan Ziyuan, Kia Khezeli, Azra Bihorac, Parisa Rashidi
- Abstract要約: 急性脳機能障害(ABD)は、特に高齢者においてICUで多い。
我々は電子健康記録(Electronic Health Record, HER)データを用いたADBのリアルタイム予測のための機械学習システムを開発した。
そして,本システムは,ISUにおけるADBのリアルタイム予測に利用でき,ABDによるインシデント数を削減できる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.2884323672632028
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Acute brain dysfunctions (ABD), which include coma and delirium, are
prevalent in the ICU, especially among older patients. The current approach in
manual assessment of ABD by care providers may be sporadic and subjective.
Hence, there exists a need for a data-driven robust system automating the
assessment and prediction of ABD. In this work, we develop a machine learning
system for real-time prediction of ADB using Electronic Health Record (HER)
data. Our data processing pipeline enables integration of static and temporal
data, and extraction of features relevant to ABD. We train several
state-of-the-art transformer models and baseline machine learning models
including CatBoost and XGB on the data that was collected from patients
admitted to the ICU at UF Shands Hospital. We demonstrate the efficacy of our
system for tasks related to acute brain dysfunction including binary
classification of brain acuity and multi-class classification (i.e., coma,
delirium, death, or normal), achieving a mean AUROC of 0.953 on our Long-former
implementation. Our system can then be deployed for real-time prediction of ADB
in ICUs to reduce the number of incidents caused by ABD. Moreover, the
real-time system has the potential to reduce costs, duration of patients stays
in the ICU, and mortality among those afflicted.
- Abstract(参考訳): 急性脳機能障害(abd, coma, delirium)は、特に高齢者において、icuに多くみられる。
ケア提供者によるabdのマニュアル評価における現在のアプローチは散発的で主観的かもしれない。
したがって、abdの評価と予測を自動化するデータ駆動ロバストなシステムが必要である。
本研究では,HER(Electronic Health Record)データを用いたADBのリアルタイム予測のための機械学習システムの開発を行う。
我々のデータ処理パイプラインは、静的および時間的データの統合と、ABDに関連する機能の抽出を可能にします。
UF Shands HospitalのICUに入院した患者から収集したデータに基づいて,いくつかの最先端のトランスフォーマーモデルとベースライン機械学習モデルをトレーニングした。
本システムの有効性は,脳力の2値分類と多クラス分類(コマ,デリリウム,死,正常)を含む急性脳機能障害に関連する課題に有効であり,我々のLong-former 実装における平均 0.953 の AUROC を達成できることを示す。
そして,本システムは,ISUにおけるADBのリアルタイム予測に利用でき,ABDによるインシデント数を削減できる。
さらに、リアルタイムシステムは、コストを削減し、ICUに滞在する患者の期間を短縮し、関連する患者の死亡率を下げる可能性がある。
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