Designing healthcare strategies requires anticipating their clinical and operational consequences before implementation, a task that often relies on health system simulation. Such a simulation necessitates modeling how patient states evolve and generate care demands. However, conventional approaches typically tailor compact state transitions to a single policy question and omit history-dependent dynamics, thus requiring the redefinition of states and transitions when there is a new question that entails different clinical information. We propose to learn a patient world model from longitudinal EHRs using a neural network to provide a shared clinical representation of patient trajectories that can serve simulation questions across scenarios. Taking ICU operations as an example, we train the model on MIMIC-IV, freeze it, and couple its time-queryable predictions to shared ICU calendars, resources, and queues via scenario-specific mappings, so that one model renders admission demand, care tasks, and discharge proposals across simulations evaluating ICU bed capacity, care dispatch, and post-ICU transfer capacity. Experiments show that our model matches Markov and semi-Markov comparators in aggregate occupancy and directional responses to capacity and dispatch policies. It also reproduces policy gains from replayed observed trajectories. For patients entering the same support state from different prior trajectories, the learned representation captures a 24-h recovery difference (-6.4 predicted versus -6.7 observed percentage points), a contrast missed by compact state models, which propagates into distinct simulated care demand, queue burden, and bed use. These results indicate that a learned world model of patient dynamics has the potential to replace question-specific state models, allowing new care policies to be evaluated by reconfiguring the scenario without model rebuilding.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
【2023新书】医学领域的人工智能革命:GPT-4及以后,282页pdf
Nat. Biomed. Eng.| 综述:医学和医疗保健中的自监督学习
专知会员服务
40+阅读 · 2022年8月25日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
原创 | Attention Modeling for Targeted Sentiment
黑龙江大学自然语言处理实验室
25+阅读 · 2017年11月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
16+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
5+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
7+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
4+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
【2023新书】医学领域的人工智能革命:GPT-4及以后,282页pdf
Nat. Biomed. Eng.| 综述:医学和医疗保健中的自监督学习
专知会员服务
40+阅读 · 2022年8月25日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员