論文の概要: Development and external validation of a multimodal artificial intelligence mortality prediction model of critically ill patients using multicenter data
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.19716v1
- Date: Mon, 15 Dec 2025 23:43:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-24 19:17:49.585946
- Title: Development and external validation of a multimodal artificial intelligence mortality prediction model of critically ill patients using multicenter data
- Title(参考訳): 重心データを用いた重病患者の多モーダル人工知能死亡予測モデルの開発と外的検証
- Authors: Behrooz Mamandipoor, Chun-Nan Hsu, Martin Krause, Ulrich H. Schmidt, Rodney A. Gabriel,
- Abstract要約: 本研究の目的は, 構造的および非構造的臨床データを用いた多モード深層学習モデルを構築し, 院内死亡リスクを予測することである。
我々は,MIMIC-III,MIMIC-IV,eICU,HIRIDのデータを用いた。
2001年から2022年の間に200以上の病院から203,434のICUの入院があった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.3352724459394656
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Early prediction of in-hospital mortality in critically ill patients can aid clinicians in optimizing treatment. The objective was to develop a multimodal deep learning model, using structured and unstructured clinical data, to predict in-hospital mortality risk among critically ill patients after their initial 24 hour intensive care unit (ICU) admission. We used data from MIMIC-III, MIMIC-IV, eICU, and HiRID. A multimodal model was developed on the MIMIC datasets, featuring time series components occurring within the first 24 hours of ICU admission and predicting risk of subsequent inpatient mortality. Inputs included time-invariant variables, time-variant variables, clinical notes, and chest X-ray images. External validation occurred in a temporally separated MIMIC population, HiRID, and eICU datasets. A total of 203,434 ICU admissions from more than 200 hospitals between 2001 to 2022 were included, in which mortality rate ranged from 5.2% to 7.9% across the four datasets. The model integrating structured data points had AUROC, AUPRC, and Brier scores of 0.92, 0.53, and 0.19, respectively. We externally validated the model on eight different institutions within the eICU dataset, demonstrating AUROCs ranging from 0.84-0.92. When including only patients with available clinical notes and imaging data, inclusion of notes and imaging into the model, the AUROC, AUPRC, and Brier score improved from 0.87 to 0.89, 0.43 to 0.48, and 0.37 to 0.17, respectively. Our findings highlight the importance of incorporating multiple sources of patient information for mortality prediction and the importance of external validation.
- Abstract(参考訳): 重症症患者の院内死亡の早期予測は、治療を最適化するために臨床医を助けることができる。
本研究の目的は,24時間集中治療室(ICU)入院後の重症心身障害患者の院内死亡リスクを予測するために,構造化および非構造化臨床データを用いた多モード深層学習モデルを開発することである。
我々は,MIMIC-III,MIMIC-IV,eICU,HIRIDのデータを用いた。
MIMICデータセットを用いたマルチモーダルモデルを構築し,ICU入院後24時間以内に時系列成分が出現し,その後の入院死亡リスクを予測した。
入力には、時間不変変数、時間不変変数、臨床ノート、胸部X線画像が含まれる。
外部検証は、時間的に分離されたMIMIC集団、HIRID、eICUデータセットで発生した。
2001年から2022年の間に200以上の病院から203,434のICUの入院があり、その死亡率は4つのデータセットで5.2%から7.9%であった。
AUROC、AUPRC、Brierのスコアはそれぞれ0.92、0.53、0.19である。
EICUデータセット内の8つの異なる機関でモデルを外部から検証し,0.84~0.92の範囲のAUROCを実証した。
利用可能な臨床記録と画像データのみを含む場合、AUROC、AUPRC、Brierのスコアはそれぞれ0.87から0.89、0.43から0.48、0.37から0.17に改善された。
本研究は, 死亡予測のための複数の患者情報ソースを組み込むことの重要性と, 外部検証の重要性を強調した。
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