論文の概要: Scalable Clinical Data Infrastructure and Comparative ML Evaluation for Hospitalisation Risk Prediction in Elderly Patients with Multiple Long-Term Conditions using CPRD
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.29419v1
- Date: Sat, 29 Aug 2026 19:55:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-01 18:31:30.954839
- Title: Scalable Clinical Data Infrastructure and Comparative ML Evaluation for Hospitalisation Risk Prediction in Elderly Patients with Multiple Long-Term Conditions using CPRD
- Title(参考訳): CPRDを用いた高齢者の入院リスク予測のためのスケーラブルな臨床データ基盤とMLによる比較評価
- Abstract要約: CPRD Aurum の高齢者に対する包括的タイムラインパイプラインを提案する。
時間グラフ畳み込みニューラルネットワーク(TG-CNN)をロジスティック回帰に対してベンチマークする。
以上より, 差別は, 臨床展開における不完全な基準であることが明らかとなった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 15.680643140577393
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Deep learning architectures are increasingly proposed for patient trajectory modeling in electronic health records (EHRs), yet their advantage over simpler, more interpretable models is rarely subjected to rigorous empirical scrutiny in real-world clinical settings. We present a comprehensive patient timeline pipeline applied to elderly patients in CPRD Aurum, incorporating 260 clinical conditions classified via a three-tier automated framework including specialised detection logic for 17 complex conditions. Using this infrastructure, we benchmark Temporal Graph Convolutional Neural Networks (TG-CNN) against Logistic Regression with LASSO regularisation and Random Forests for predicting 12-month all-cause emergency hospitalisation risk, motivated by (but not filtered to) the elevated risk of adverse drug reactions. Under cross-validation, TG-CNN achieves a marginally higher mean AUC-ROC than LASSO (0.712 vs. 0.705), whereas on the held-out test set LASSO achieves the highest discrimination of three models (AUC-ROC 0.733, versus 0.710 for Random Forest and 0.702 for TG-CNN). We show, that discrimination alone is an incomplete criterion for clinical deployment: after Platt calibration, LASSO is the only model with an acceptable calibration slope (0.817), while Random Forest (0.759) and, TG-CNN (0.391) remain substantially miscalibrated. We argue that LASSO, not the highest-discriminating model, is the model best suited to direct clinical deployment. We present lessons for the machine learning and healthcare community regarding data infrastructure, model selection, and value of calibration and interpretability in high-stakes decision support.
- Abstract(参考訳): 深層学習アーキテクチャは、電子健康記録(EHR)における患者軌道モデリング(英語版)のためにますます提案されているが、よりシンプルで解釈可能なモデルに対するその優位性は、現実の臨床環境で厳密な経験的精査を受けることは滅多にない。
CPRD Aurum の高齢者に応用した包括的患者タイムラインパイプラインについて,17 の複雑な状態に対する特殊化検出ロジックを含む3層自動フレームワークで分類された260 の臨床症状を取り入れた。
このインフラを用いて、時間グラフ畳み込みニューラルネットワーク(TG-CNN)をLASSO正規化によるロジスティック回帰とランダムフォレストに比較し、12ヶ月の緊急入院リスクを予測する。
TG-CNN は LASSO (0.712 vs. 0.705) よりも極端に高い平均 AUC-ROC (0.712 vs. 0.705) を達成する一方、保持されたテストセット LASSO は3つのモデルの最も高い差別を達成する(AUC-ROC 0.733 に対してランダムフォレストは 0.710 、TG-CNNは 0.702 である)。
プラッツ校正後,LASSOは許容校正斜面(0.817)を有する唯一のモデルであり,Random Forest (0.759) とTG-CNN (0.391) は相変わらず誤解されている。
LASSOは最も差別的なモデルではなく, 直接的臨床展開に適したモデルである, と我々は主張する。
我々は,データインフラストラクチャ,モデル選択,キャリブレーションと解釈可能性の価値について,ハイテイク意思決定支援における機械学習と医療のコミュニティに教える。
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