Sepsis is a life-threatening organ malfunction caused by the host's inability to fight infection, which can lead to death without proper and immediate treatment. Therefore, early diagnosis and medical treatment of sepsis in critically ill populations at high risk for sepsis and sepsis-associated mortality are vital to providing the patient with rapid therapy. Studies show that advancing sepsis detection by 6 hours leads to earlier administration of antibiotics, which is associated with improved mortality. However, clinical scores like Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) are not applicable for early prediction, while machine learning algorithms can help capture the progressing pattern for early prediction. Therefore, we aim to develop a machine learning algorithm that predicts sepsis onset 6 hours before it is suspected clinically. Although some machine learning algorithms have been applied to sepsis prediction, many of them did not consider the fact that six hours is not a small gap. To overcome this big gap challenge, we explore a multi-subset approach in which the likelihood of sepsis occurring earlier than 6 hours is output from a previous subset and feed to the target subset as additional features. Moreover, we use the hourly sampled data like vital signs in an observation window to derive a temporal change trend to further assist, which however is often ignored by previous studies. Our empirical study shows that both the multi-subset approach to alleviating the 6-hour gap and the added temporal trend features can help improve the performance of sepsis-related early prediction.


翻译:脓毒症是由宿主无法抵抗感染导致的危及生命的器官功能障碍,若不及时正确治疗可能致命。因此,对脓毒症高危人群及脓毒症相关死亡风险较高的危重患者进行早期诊断和医疗干预,对于为患者提供快速治疗至关重要。研究表明,将脓毒症检测提前6小时可更早使用抗生素,这与死亡率改善相关。然而,诸如序贯器官衰竭评估(SOFA)等临床评分不适用于早期预测,而机器学习算法有助于捕捉进展模式以实现早期预测。因此,我们旨在开发一种机器学习算法,在临床怀疑脓毒症之前6小时预测其发生。尽管已有部分机器学习算法应用于脓毒症预测,但许多算法并未考虑6小时并非短时间间隔这一事实。为克服这一较长间隔的挑战,我们探索了一种多子集方法,其中将早于6小时发生脓毒症的可能性从前一子集输出,并作为附加特征输入目标子集。此外,我们利用观察窗口内每小时采样的生命体征等数据推导时间变化趋势以进一步辅助预测,而这一点常被以往研究忽视。实证研究表明,缓解6小时间隔的多子集方法以及添加的时间趋势特征均有助于提升脓毒症早期预测的性能。

0
下载
关闭预览

相关内容

用蛋白语言模型改进蛋白复合物预测
专知会员服务
10+阅读 · 2022年9月25日
专知会员服务
24+阅读 · 2021年7月10日
专知会员服务
63+阅读 · 2020年3月4日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
106+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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
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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月30日
Arxiv
45+阅读 · 2022年9月19日
VIP会员
最新内容
深入Project Maven:为何人工智能在战场上依然失灵
锻造未来士兵:外骨骼、基因工程与赛博格
专知会员服务
7+阅读 · 7月19日
《无人机蜂群通信技术研究》50页
专知会员服务
8+阅读 · 7月19日
战力倍增器:自主武器系统与乌克兰及加沙冲突
人工智能赋能战场情报:提速决策进程
专知会员服务
6+阅读 · 7月17日
《拥抱新兴技术:面向未来军官的教育革新》
专知会员服务
8+阅读 · 7月17日
相关VIP内容
用蛋白语言模型改进蛋白复合物预测
专知会员服务
10+阅读 · 2022年9月25日
专知会员服务
24+阅读 · 2021年7月10日
专知会员服务
63+阅读 · 2020年3月4日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
106+阅读 · 2019年10月9日
相关基金
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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员