Медицинская статистика
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ИСКУСТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА (ML И НЕЙРОСЕТЕЙ) ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ УРОВНЯ СМЕРТНОСТИ ПАЦИЕНТОВ, СТРАДАЮЩИХ НАРКОЛОГИЧЕСКИМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ
С.А. Царев1,2, А.В. Щербань1, А.С. Бенян3, И.И. Сиротко3, А.А. Савинцев4
1. ГБУЗ «Самарский областной клинический наркологический диспансер», г. Самара
2. ФГБОУ ВО Самарский Государственный медицинский университет Министерства здравоохранения России, г. Самара
3. Министерство здравоохранения Самарской области, г. Самара
4. ООО «Медиалогия», г. Москва
Полнотекстовый файл PDF (428 Kb)
Резюме:
Введение. Статья описывает попытку построить прогноз уровня смертности пациентов, находящихся на диспансерном наблюдении у наркологов с использованием обученной нейросети на основании данных, полученных из электронных карт диспансерного наблюдения пациентов, умерших в период с 2019 по 2023 годы.
Цель: прогнозирование показателя смертности пациентов, страдающих наркологическими заболеваниями с использованием обученной нейросети.
Материалы и методы. Данные об умерших пациентах были использованы для обучения и дальнейшего прогноза. Для определения оптимальной модели для обучения были использованы: LightGBM (Light Gradient Boosting Machine) – библиотека градиентного бустинга; CatBoost – библиотека градиентного бустинга; Random Forest - ансамбль деревьев решений; Ridge – разновидность линейной регрессии с L2-регуляризацией; Bidirectional LSTM - разновидность рекуррентной нейронной сети. Далее, выбранная по итогам результатов обучения модель составила прогноз показателя смертности в группе находящихся на 01.01.2024 г. на диспансерном наблюдении пациентов, страдающих наркологическими заболеваниями. При оценке результатов обучения каждой из моделей были оценены показатели: RMSE (Root Mean Squared Error) - квадратный корень из среднеквадратичной ошибки; MAE (Mean Absolute Error) - среднее значение абсолютных различий между прогнозами модели и фактическими значениями; R2 (R-квадрат) - доля дисперсии зависимой переменной, которая объясняется моделью.
Результаты. При проведении оценки лучшей моделью оказалась Bidirectional LSTM (нейронная сеть), показавшая наилучшие результаты. В результате нейронная сеть на основании обезличенных электронных карт живых пациентов составила прогноз смертности на 2024 и 2025 годы. По результатам данного прогноза смертность в группе лиц, страдающих наркологическими заболеваниями и находящихся на диспансерном наблюдении, составит: в 2024 г: 185,0 ‰; в 2025 г: 153,0 ‰.
Выводы. Нейросеть способна давать прогноз уровня смертности достаточно высокой точности (среднее расхождение абсолютных различий реальной и прогнозированной даты смерти, полученной на тестовой части данных составило 1,27 года) даже при небольшом объеме имеющихся данных в электронном виде. Увеличение исходных данных как по объему выборки, так и по качеству (большее количество заполненных полей) может существенно улучшить качество прогноза.
Ключевые слова: прогноз смертности, машинное обучение, нейросеть, наркологические заболевания
Библиографическая ссылка:
С.А. Царев, А.В. Щербань, А.С. Бенян, И.И. Сиротко, А.А. Савинцев, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ИСКУСТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА (ML И НЕЙРОСЕТЕЙ) ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ УРОВНЯ СМЕРТНОСТИ ПАЦИЕНТОВ, СТРАДАЮЩИХ НАРКОЛОГИЧЕСКИМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ // НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ РЕЦЕНЗИРУЕМЫЙ ЖУРНАЛ "СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И МЕДИЦИНСКОЙ СТАТИСТИКИ". - 2024. - №3;
URL: http://healthproblem.ru/magazines?text=1378 (дата обращения: 22.12.2024).
URL: http://healthproblem.ru/magazines?text=1378 (дата обращения: 22.12.2024).
Код для вставки на сайт или в блог:
Просмотры статьи:
Сегодня: 4 | За неделю: 9 | Всего: 80