論文の概要: Causal Interpretable Progression Trajectory Analysis of Chronic Disease
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.09735v1
- Date: Fri, 18 Aug 2023 06:58:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-22 20:10:31.268411
- Title: Causal Interpretable Progression Trajectory Analysis of Chronic Disease
- Title(参考訳): 慢性疾患の因果的解釈可能な進行軌跡解析
- Authors: Zhoujian Sun, Wenzhuo Zhang, Zhengxing Huang, Nai Ding
- Abstract要約: 慢性疾患は死因の主要な原因であり、疾患進行軌跡の正確な予測の必要性を強調している。
既存の機械学習モデルには因果解釈可能な予測を提供する能力がない。
本研究では,この限界に対応するために,因果軌道予測(CTP)と呼ばれる新しいモデルを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.371756033920994
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Chronic disease is the leading cause of death, emphasizing the need for
accurate prediction of disease progression trajectories and informed clinical
decision-making. Machine learning (ML) models have shown promise in this domain
by capturing non-linear patterns within patient features. However, existing
ML-based models lack the ability to provide causal interpretable predictions
and estimate treatment effects, limiting their decision-assisting perspective.
In this study, we propose a novel model called causal trajectory prediction
(CTP) to tackle the limitation. The CTP model combines trajectory prediction
and causal discovery to enable accurate prediction of disease progression
trajectories and uncovering causal relationships between features. By
incorporating a causal graph into the prediction process, CTP ensures that
ancestor features are not influenced by treatment on descendant features,
thereby enhancing the interpretability of the model. By estimating the bounds
of treatment effects, even in the presence of unmeasured confounders, the CTP
provides valuable insights for clinical decision-making. We evaluate the
performance of the CTP using simulated and real medical datasets. Experimental
results demonstrate that our model achieves satisfactory performance,
highlighting its potential to assist clinical decisions.
- Abstract(参考訳): 慢性疾患は死因の主要な要因であり、疾患進行軌跡の正確な予測の必要性を強調し、臨床的な意思決定を通知する。
機械学習(ML)モデルは、患者機能内の非線形パターンをキャプチャすることで、この領域で有望であることを示している。
しかしながら、既存のmlベースのモデルは、因果解釈可能な予測を提供し、治療効果を推定する能力が欠けている。
本研究では,この限界に対応するために,因果軌道予測(CTP)と呼ばれる新しいモデルを提案する。
CTPモデルは、軌跡予測と因果発見を組み合わせて、疾患進行軌跡の正確な予測と特徴間の因果関係を明らかにする。
因果グラフを予測プロセスに組み込むことで、CTPは祖先の特徴が子孫の特徴の扱いに影響されないことを保証し、モデルの解釈可能性を高める。
治療効果の限界を推定することにより、測定されていない共同創設者の存在下においても、CTPは臨床的意思決定に有用な洞察を提供する。
シミュレーションと実際の医療データを用いてctpの性能を評価する。
実験の結果,本モデルは良好な成績を得られ,臨床判断支援の可能性を強調した。
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