論文の概要: Forecasting Emergency Department Crowding with Advanced Machine Learning
Models and Multivariable Input
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.16544v1
- Date: Thu, 31 Aug 2023 08:34:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-01 15:14:04.960652
- Title: Forecasting Emergency Department Crowding with Advanced Machine Learning
Models and Multivariable Input
- Title(参考訳): 高度な機械学習モデルと多変量入力を用いた緊急部門群集予測
- Authors: Jalmari Tuominen, Eetu Pulkkinen, Jaakko Peltonen, Juho Kanniainen,
Niku Oksala, Ari Palom\"aki, Antti Roine
- Abstract要約: 救急部門(ED)の混雑は患者の安全にとって重大な脅威であり、死亡率の上昇と繰り返し関連付けられている。
1)高度な機械学習モデル(ML)の急激な流入により予測モデルが時代遅れになったこと,2)多変量入力データが制限されたこと,3)個別のパフォーマンス指標が報告されることは稀である。
我々は、N-BEATSとLightGBMがそれぞれ11%と9%の改善率でベンチマークを上回り、DeepARは翌日のAUCが0.76(95 % CI 0.69-0.84)になると予測していることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.294560133196807
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Emergency department (ED) crowding is a significant threat to patient safety
and it has been repeatedly associated with increased mortality. Forecasting
future service demand has the potential patient outcomes. Despite active
research on the subject, several gaps remain: 1) proposed forecasting models
have become outdated due to quick influx of advanced machine learning models
(ML), 2) amount of multivariable input data has been limited and 3) discrete
performance metrics have been rarely reported. In this study, we document the
performance of a set of advanced ML models in forecasting ED occupancy 24 hours
ahead. We use electronic health record data from a large, combined ED with an
extensive set of explanatory variables, including the availability of beds in
catchment area hospitals, traffic data from local observation stations, weather
variables, etc. We show that N-BEATS and LightGBM outpeform benchmarks with 11
% and 9 % respective improvements and that DeepAR predicts next day crowding
with an AUC of 0.76 (95 % CI 0.69-0.84). To the best of our knowledge, this is
the first study to document the superiority of LightGBM and N-BEATS over
statistical benchmarks in the context of ED forecasting.
- Abstract(参考訳): 救急部門(ED)の混雑は患者の安全にとって重大な脅威であり、死亡率の増加と繰り返し関連付けられている。
将来のサービス需要の予測は、潜在的に患者の結果をもたらす。
研究の活発さにもかかわらず、いくつかのギャップが残っている。
1)先進的機械学習モデル(ml)の急速な流入により,提案予測モデルが時代遅れとなった。
2)多変量入力データの量は制限されており、
3) 離散的なパフォーマンス指標が報告されることは稀である。
本研究では,先進的なMLモデルを用いて,約24時間前におけるED占有率の予測を行う。
我々は,大規模なEDと広範な説明変数を組み合わせた電子健康記録データを用いて,捕獲地域病院におけるベッドの利用状況,局地観測所からの交通データ,気象変数などについて検討した。
N-BEATSとLightGBMは、それぞれ11%と9パーセントの改善でベンチマークを上回り、DeepARは翌日のAUCが0.76(95 % CI 0.69-0.84)になると予測している。
我々の知る限りでは、ED予測の文脈における統計ベンチマークよりもLightGBMとN-BEATSの優位性を示す最初の研究である。
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