医院住宿时间(LOS)是最重要的医疗保健度量之一,反映了医院的服务质量,有助于改善医院调度和管理。LOS预测有助于成本管理,因为留在医院的患者通常在资源受到严重限制的情况下这样做。在这项研究中,我们通过机器学习和统计方法审查了LOS预测的论文。我们的文献综述考虑了对卒中患者LOS预测的研究研究。一些受访的研究表明,作者达成了相应的结论。例如,患者的年龄被认为是一些研究中卒中患者LOS的重要预测因子,而其他研究则认为年龄不是一个重要因素。因此,在该领域需要额外的研究以进一步了解卒中患者LOS的预测因子。
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心脏病已成为对人类生活产生重大影响的最严重疾病之一。在过去的十年中,它已成为全球人民死亡的主要原因之一。为了防止患者进一步损害,准确地诊断为心脏病是一个重要因素。最近,我们看到了非侵入性医学程序的用法,例如医学领域的基于人工智能的技术。专门的机器学习采用了多种算法和技术,这些算法和技术被广泛使用,并且在较少的时间以诊断心脏病的准确诊断非常有用。但是,对心脏病的预测并不是一件容易的事。医疗数据集的规模不断增加,使从业者了解复杂的特征关系并做出疾病预测是一项复杂的任务。因此,这项研究的目的是从高度维数据集中确定最重要的风险因素,这有助于对心脏病的准确分类,并减少并发症。为了进行更广泛的分析,我们使用了具有各种医学特征的两个心脏病数据集。基准模型的分类结果证明,相关特征对分类精度产生了很大的影响。即使功能减少,与在全功能集中训练的模型相比,分类模型的性能随着训练时间的减少而显着提高。
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计算机辅助方法为诊断和预测脑疾病显示了附加的价值,因此可以支持临床护理和治疗计划中的决策。本章将洞悉方法的类型,其工作,输入数据(例如认知测试,成像和遗传数据)及其提供的输出类型。我们将专注于诊断的特定用例,即估计患者的当前“状况”,例如痴呆症的早期检测和诊断,对脑肿瘤的鉴别诊断以及中风的决策。关于预测,即对患者的未来“状况”的估计,我们将缩小用例,例如预测多发性硬化症中的疾病病程,并预测脑癌治疗后患者的结局。此外,根据这些用例,我们将评估当前的最新方法,并强调当前对这些方法进行基准测试的努力以及其中的开放科学的重要性。最后,我们评估了计算机辅助方法的当前临床影响,并讨论了增加临床影响所需的下一步。
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抗微生物抗性(AMR)是患者的风险和医疗保健系统的负担。但是,AMR测定通常需要几天。本研究为基于易于使用的临床和微生物预测因子,包括患者人口统计,医院住宿数据,诊断,临床特征以及微生物/抗微生物特征,以及仅使用微生物/抗微生物特征将这些模型与微生物/抗微生物特性进行基于幼稚抗体模型的模型的预测模型。在培养之前准确地预测阻力的能力可以向临床决策提供通知临床决策并缩短行动时间。这里采用的机器学习算法显示出改进的分类性能(接收器操作特性曲线0.88-0.89的区域)与使用飞利浦EICU研究所的6个生物和10个抗生素的接收器操作特征曲线0.86下的接收器下的面积为0.88-0.89)(ERI )数据库。该方法可以帮助指导抗菌治疗,目的是改善患者结果并减少不必要或无效抗生素的使用。
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本文介绍了一种使用旨在解决现实世界应用中CDSS的低适用性和可扩展性问题的数据驱动的预测模型来构建一致和适用的临床决策支持系统(CDSS)的方法。该方法基于域特定和数据驱动的支持程序的三种特定于域和数据驱动的支持程序,该程序将被纳入临床业务流程,具有更高的信任和预测结果和建议的解释性。在考虑的三个阶段,监管策略,数据驱动模式和解释程序被集成,以实现与决策者的自然域特定的互动,具有智能决策支持焦点的连续缩小。该提出的方法能够实现更高水平的自动化,可扩展性和CDSS的语义解释性。该方法是在软件解决方案中实现的,并在T2DM预测中进行了测试,使我们能够改善已知的临床尺度(例如FindRisk),同时保持与现有应用程序类似的特定问题的推理界面。这种继承与三分阶段的方法一起提供了更高的解决方案兼容性,并导致数据驱动的解决方案在现实案件中的信任,有效和解释应用。
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在这个时代,作为医疗的主要重点,这一时刻已经到来了。尽管令人印象深刻,但已经开发出来检测疾病的多种技术。此时,有一些类型的疾病COVID-19,正常烟,偏头痛,肺病,心脏病,肾脏疾病,糖尿病,胃病,胃病,胃病,骨骼疾病,自闭症是非常常见的疾病。在此分析中,我们根据疾病的症状进行了分析疾病症状的预测。我们研究了一系列症状,并接受了人们的调查以完成任务。已经采用了几种分类算法来训练模型。此外,使用性能评估矩阵来衡量模型的性能。最后,我们发现零件分类器超过了其他分类器。
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谵妄是急性急性发病脑功能障碍,在紧急情况下,与较高的死亡率有关。由于其演示和风险因素难以检测和监测,这取决于患者的潜在病情。在我们的研究中,我们旨在识别谵妄人口中的亚型,并建立使用医疗信息MART进行密集护理IV(MIMIC-IV)数据来检测谵妄的亚组特定的预测模型。我们表明谵妄存在于谵妄中。对于特定于组的预测模型,还观察到特征重要性的差异。我们的工作可以重新校准每个谵妄亚组的现有谵妄预测模型,并提高ICU或急诊部门患者的谵妄检测和监测的精度。
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严重冠状病毒疾病19(Covid-19)的患者通常需要补充氧作为必要的治疗方法。我们开发了一种基于深度加强学习(RL)的机器学习算法,用于持续管理缺氧率为重症监护下的关键病患者,这可以识别最佳的个性化氧气流速,具有强大的潜力,以降低相对于死亡率目前的临床实践。基本上,我们为Covid-19患者的氧气流动轨迹建模,并作为马尔可夫决策过程。基于个体患者特征和健康状况,基于加强学习的氧气控制政策,实时推荐氧气流速降低死亡率。我们通过使用从纽约大学Langone Health的Covid-19的叙述队员使用纽约大学Langone Healthation Mearchatory Maculation Mearchatory Chare,从2020年4月20日至1月2021年使用电子健康记录,通过交叉验证评估了拟议方法的表现。算法低于护理标准的2.57%(95%CI:2.08-3.06)减少(P <0.001)在我们的算法下的护理标准下的7.94%,平均推荐的氧气流量为1.28 L /分钟(95%CI:1.14-1.42)低于实际递送给患者的速率。因此,RL算法可能导致更好的重症监护治疗,可以降低死亡率,同时节省氧气稀缺资源。它可以减少氧气短缺问题,在Covid-19大流行期间改善公共卫生。
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在全球范围内,有实质性的未满足需要有效地诊断各种疾病。不同疾病机制的复杂性和患者人群的潜在症状具有巨大挑战,以发展早期诊断工具和有效治疗。机器学习(ML),人工智能(AI)区域,使研究人员,医师和患者能够解决这些问题的一些问题。基于相关研究,本综述解释了如何使用机器学习(ML)和深度学习(DL)来帮助早期识别许多疾病。首先,使用来自Scopus和Science(WOS)数据库的数据来给予所述出版物的生物计量研究。对1216个出版物的生物计量研究进行了确定,以确定最多产的作者,国家,组织和最引用的文章。此次审查总结了基于机器学习的疾病诊断(MLBDD)的最新趋势和方法,考虑到以下因素:算法,疾病类型,数据类型,应用和评估指标。最后,该文件突出了关键结果,并向未来的未来趋势和机遇提供了解。
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大型和深度电子医疗保健记录(EHR)数据集的可用性有可能更好地了解现实世界中的患者旅行,并鉴定出新的患者亚组。基于ML的EHR数据集合主要是工具驱动的,即基于可用或新开发的方法的构建。但是,这些方法,它们的输入要求以及最重要的是,通常难以解释产量,尤其是没有深入的数据科学或统计培训。这危害了需要进行可行且具有临床意义的解释的最后一步。这项研究研究了使用大型EHR数据集和多种聚类方法进行临床研究的方法进行大规模进行患者分层分析的方法。我们已经开发了几种工具来促进无监督的患者分层结果的临床评估和解释,即模式筛查,元聚类,替代建模和策展。这些工具可以在分析中的不同阶段使用。与标准分析方法相比,我们证明了凝结结果并优化分析时间的能力。在元聚类的情况下,我们证明了患者簇的数量可以从72减少到3。在另一个分层的结果中,通过使用替代模型,我们可以迅速确定如果有血液钠测量值可用,则可以对心力衰竭患者进行分层。由于这是对所有心力衰竭患者进行的常规测量,因此表明数据偏差。通过使用进一步的队列和特征策展,可以去除这些患者和其他无关的特征以提高临床意义。这些示例显示了拟议方法的有效性,我们希望鼓励在该领域的进一步研究。
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痴呆症是一种神经精神脑障碍,通常会在一个或多个脑细胞停止部分或根本停止工作时发生。在疾病的早期阶段诊断这种疾病是从不良后果中挽救生命并为他们提供更好的医疗保健的至关重要的任务。事实证明,机器学习方法在预测疾病早期痴呆症方面是准确的。痴呆的预测在很大程度上取决于通常从归一化的全脑体积(NWBV)和地图集缩放系数(ASF)收集的收集数据类型,这些数据通常测量并从磁共振成像(MRIS)中进行校正。年龄和性别等其他生物学特征也可以帮助诊断痴呆症。尽管许多研究使用机器学习来预测痴呆症,但我们无法就这些方法的稳定性得出结论,而这些方法在不同的实验条件下更准确。因此,本文研究了有关痴呆预测的机器学习算法的性能的结论稳定性。为此,使用7种机器学习算法和两种功能还原算法,即信息增益(IG)和主成分分析(PCA)进行大量实验。为了检查这些算法的稳定性,IG的特征选择阈值从20%更改为100%,PCA尺寸从2到8。这导致了7x9 + 7x7 = 112实验。在每个实验中,都记录了各种分类评估数据。获得的结果表明,在七种算法中,支持向量机和天真的贝叶斯是最稳定的算法,同时更改选择阈值。同样,发现使用IG似乎比使用PCA预测痴呆症更有效。
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入院后护理管理协调患者的转诊,以改善从医院出院,尤其是老年人和长期患者。在护理管理环境中,健康转诊是由托管护理组织(MCO)的专业部门处理的,该部门与许多其他实体进行互动,包括住院医院,保险公司和入院后护理提供者。在本文中,提出了一个机器学习引导的离散事件仿真框架,以改善健康推荐处理。开发了基于随机福雷林的预测模型来预测LOS和推荐类型。构建了两个仿真模型,以代表转介处理系统和智能系统的AS配置,分别合并了预测功能。通过将推荐处理系统的预测模块合并以计划和优先级推荐,在减少平均转介创建延迟时间方面增强了整体性能。这项研究将强调放电后护理管理在改善健康质量和降低相关成本方面的作用。此外,本文演示了如何使用集成系统工程方法来改进复杂的医疗系统的过程。
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肥胖是一个重大的健康问题,增加了各种主要慢性病的风险,如糖尿病,癌症和中风。虽然通过横断面BMI录音识别的肥胖作用已经过分研究,但BMI轨迹的作用远远不大。在这项研究中,我们利用从大型和地理位置的EHR数据集中提取的BMI轨迹捕获大约200万个人的健康状况为期六年的健康状况。我们根据BMI轨迹定义九个新的可解释和基于证据的变量,以使用K-Means聚类方法将患者聚类为子组。我们在人口统计学,社会经济和生理测量变量方面彻底审查了每个集群特征,以指定簇中患者的不同性质。在我们的实验中,已被重新建立肥胖,高血压,阿尔茨海默和痴呆症的肥胖,高血压,阿尔茨海默氏症和痴呆症的直接关系,并且已经发现有几种慢性疾病的特异性特征的不同簇符合或与现有的知识体系互补。
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背景:几项研究突出了考虑急性冠状动脉综合征(ACS)诊断和治疗性差异的重要性。然而,几乎已经研究了ACS子群中的性别特异性风险标志物。本研究旨在探索机器学习(ML)模型,以识别从电子健康记录(EHR)的公共数据库中的ACS子群体中的妇女和男性的住院死亡率标志。方法:从医疗信息MART中提取1,299名患有的ST升高的心肌梗死(Stemi)和2,820名非St-Expation心肌梗死患者进行重症监护(MIMIC)-III数据库。我们培训和验证了死亡率预测模型,并使用了可解释性技术来识别每个子群体的性别特异性标记。结果:基于极端梯度升压的模型(XGBoost)实现了最高性能:STEMI和AUC = 0.94(95 \%CI:0.80- 0.90)为nstemi。对于STEMI,女性的顶部标记是慢性肾功能衰竭,心率高,年龄超过70岁。对于男性来说,顶部标记是急性肾功能衰竭,高肌钙蛋白T水平,年龄超过75岁。然而,对于NStemi,女性的顶部标记较低,肌钙蛋白水平低,尿素水平高,80多年。对于男性来说,顶部标记是高心率,肌酐水平,年龄超过70岁。结论:我们的结果表明,通过解释ehrs培训的ML死亡率模型,通过解释ML死亡率模型显示不同ACS子群的可能的显着和相干的性别特异性风险标记。在妇女与男性的确定风险标志中观察到差异,突出了考虑性别特异性标记在实施更适当的治疗策略和更好的临床结果方面的重要性。
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Pneumonia, a respiratory infection brought on by bacteria or viruses, affects a large number of people, especially in developing and impoverished countries where high levels of pollution, unclean living conditions, and overcrowding are frequently observed, along with insufficient medical infrastructure. Pleural effusion, a condition in which fluids fill the lung and complicate breathing, is brought on by pneumonia. Early detection of pneumonia is essential for ensuring curative care and boosting survival rates. The approach most usually used to diagnose pneumonia is chest X-ray imaging. The purpose of this work is to develop a method for the automatic diagnosis of bacterial and viral pneumonia in digital x-ray pictures. This article first presents the authors' technique, and then gives a comprehensive report on recent developments in the field of reliable diagnosis of pneumonia. In this study, here tuned a state-of-the-art deep convolutional neural network to classify plant diseases based on images and tested its performance. Deep learning architecture is compared empirically. VGG19, ResNet with 152v2, Resnext101, Seresnet152, Mobilenettv2, and DenseNet with 201 layers are among the architectures tested. Experiment data consists of two groups, sick and healthy X-ray pictures. To take appropriate action against plant diseases as soon as possible, rapid disease identification models are preferred. DenseNet201 has shown no overfitting or performance degradation in our experiments, and its accuracy tends to increase as the number of epochs increases. Further, DenseNet201 achieves state-of-the-art performance with a significantly a smaller number of parameters and within a reasonable computing time. This architecture outperforms the competition in terms of testing accuracy, scoring 95%. Each architecture was trained using Keras, using Theano as the backend.
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控制传染病是一个主要的健康优先事项,因为它们可以传播和感染人类,从而演变为流行病或流行病。因此,早期发现传染病是一种重要需求,许多研究人员已经开发出在早期诊断它们的模型。本文审查了用于传染病诊断的最新机器学习(ML)算法的研究文章。我们从2015年至2022年搜索了科学,ScienceDirect,PubMed,Springer和IEEE数据库,确定了审查的ML模型的优缺点,并讨论了推进该领域研究的可能建议。我们发现大多数文章都使用了小型数据集,其中很少有实时数据。我们的结果表明,合适的ML技术取决于数据集的性质和所需的目标。
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This report summarises the outcomes of a systematic literature search to identify Bayesian network models used to support decision making in healthcare. After describing the search methodology, the selected research papers are briefly reviewed, with the view to identify publicly available models and datasets that are well suited to analysis using the causal interventional analysis software tool developed in Wang B, Lyle C, Kwiatkowska M (2021). Finally, an experimental evaluation of applying the software on a selection of models is carried out and preliminary results are reported.
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Early evaluation of patients who require special care and who have high death-expectancy in COVID-19, and the effective determination of relevant biomarkers on large sample-groups are important to reduce mortality. This study aimed to reveal the routine blood-value predictors of COVID-19 mortality and to determine the lethal-risk levels of these predictors during the disease process. The dataset of the study consists of 38 routine blood-values of 2597 patients who died (n = 233) and those who recovered (n = 2364) from COVID-19 in August-December, 2021. In this study, the histogram-based gradient-boosting (HGB) model was the most successful machine-learning classifier in detecting living and deceased COVID-19 patients (with squared F1 metrics F1^2 = 1). The most efficient binary combinations with procalcitonin were obtained with D-dimer, ESR, D-Bil and ferritin. The HGB model operated with these feature pairs correctly detected almost all of the patients who survived and those who died (precision > 0.98, recall > 0.98, F1^2 > 0.98). Furthermore, in the HGB model operated with a single feature, the most efficient features were procalcitonin (F1^2 = 0.96) and ferritin (F1^2 = 0.91). In addition, according to the two-threshold approach, ferritin values between 376.2 mkg/L and 396.0 mkg/L (F1^2 = 0.91) and pro-calcitonin values between 0.2 mkg/L and 5.2 mkg/L (F1^2 = 0.95) were found to be fatal risk levels for COVID-19. Considering all the results, we suggest that many features combined with these features, especially procalcitonin and ferritin, operated with the HGB model, can be used to achieve very successful results in the classification of those who live, and those who die from COVID-19. Moreover, we strongly recommend that clinicians consider the critical levels we have found for procalcitonin and ferritin properties, to reduce the lethality of the COVID-19 disease.
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超重和肥胖仍然是一个主要的全球性公共健康问题,并确定增加未来体重增加风险的个性化模式在预防肥胖症和许多与肥胖症相关的次螯症方面具有至关重要的作用。在这项工作中,我们使用规则发现方法来研究这个问题,通过呈现提供真正的解释性和同时优化所识别模式的准确性(经常正确)的准确性(适用于许多样本)的方法来研究这个问题。具体而言,我们扩展了一个已建立的子组 - 发现方法以生成类型X-> Y的所需规则,并显示如何从X侧提取最高特征,作为Y的最佳预测因子。在我们的肥胖问题中,X是指来自非常大的和多站点EHR数据的提取功能,y表示大量的重量。使用我们的方法,我们还广泛地比较了由个人性别,年龄,种族,保险类型,邻里类型和收入水平决定的22层模式中的模式中的差异和不平等。通过广泛的实验,我们对未来危险体重增加的预测变量显示出新的和互补结果。
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如今,人工智能(AI)已成为临床和远程医疗保健应用程序的基本组成部分,但是最佳性能的AI系统通常太复杂了,无法自我解释。可解释的AI(XAI)技术被定义为揭示系统的预测和决策背后的推理,并且在处理敏感和个人健康数据时,它们变得更加至关重要。值得注意的是,XAI并未在不同的研究领域和数据类型中引起相同的关注,尤其是在医疗保健领域。特别是,许多临床和远程健康应用程序分别基于表格和时间序列数据,而XAI并未在这些数据类型上进行分析,而计算机视觉和自然语言处理(NLP)是参考应用程序。为了提供最适合医疗领域表格和时间序列数据的XAI方法的概述,本文提供了过去5年中文献的审查,说明了生成的解释的类型以及为评估其相关性所提供的努力和质量。具体而言,我们确定临床验证,一致性评估,客观和标准化质量评估以及以人为本的质量评估作为确保最终用户有效解释的关键特征。最后,我们强调了该领域的主要研究挑战以及现有XAI方法的局限性。
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