Return to search

Mortality Prediction in Intensive Care Units by Utilizing the MIMIC-IV Clinical Database

Machine learning has the potential of significantly improving daily operations in health care institutions but many persistent barriers are to be faced in order to ensure its wider acceptance. Among such obstacles are the accuracy and reliability. For a decision support system to be entrusted by the medical staff in clinical situations, it must perform with an accuracy comparable to or surpassing that of human medics, as well ashaving a universal applicability and not being subject to any bias. In this paper the MIMIC-IV Clinical Database will be utilized in order to: (1) Predict patient mortality and its associated risk factors in intensive care units (ICU) and: (2) Assess the reliability of utilizing the database as a basis for a clinical decision system. The cohort consisted of 523,740 hospitalizations, matched with each respective admitting diagnoses in ICD-9 format. The diagnoses were then converted from code to text-format, with the most frequently occurring factors (words) observed in deceased and surviving patients being analyzed with an Natural language Processing (NLP) algorithm. The results concluded that many of the observed risk factors were self-evident while others required further explanation, and that the performance was highly by selection of hyperparameters. Finally, the MIMIC-IV database can serve as a stable foundation for a clinical decision system but its reliability and universality shall also be taken into consideration. / Maskininlärninstekniker har en stor potential att gynna sjukvården men står inför ett flertal hinder för att fullständigt kunna tillämpas. Framförallt bör modellernas tolkningsbarhet och reproducerbarhet beaktas. För att att ett kliniskt beslutstodssystem skall vara fullständigt anförtrott av sjukvårdspersonal måste det kunna prestera med en jämförbar eller högre träffsäkerhet än sjukvårdspersonal, samt kunna tillämpas i åtskilliga sammanhang utan någon subjektivitet. Syftet med denna studie är att: (1) Förutspå patientdödsfall i intensivvårdsavdelningar och utreda dess riskfaktorer genom journalförd information från databasen MIMIC-IV och: 2) Bedöma databasens tillförlitlighet som underlag för ett kliniskt beslutstödssystem. Kohorten bestod av 523,740 insjuknanden som matchades med de diagnoser som ställdes vid deras sjukhusintag. Eftersom diagnoserna inskrevs i ICD-9-format omvandlades dessa till ord och de mest förekommande faktorerna (orden) för avlidna och överlevande patienter analyserades med en NLP-model (Natural Language Processing). Resultaten konkluderade att många av de förutspådda riskfaktorerna var uppenbara medan andra krävde ytterligare klargöranden. Dessutom kunde val av hyperparametrar stort påverka modellens kvalitet. MIMIC-IV-databasen kan utgöra ett gediget underlag för ett kliniskt beslutsystem men dess tillförlitlighet och relevans bör även tas i beaktande. / Kandidatexjobb i elektroteknik 2022, KTH, Stockholm

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-323727
Date January 2022
CreatorsWang, Raymond
PublisherKTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS)
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageEnglish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationTRITA-EECS-EX ; 2022:170

Page generated in 0.0022 seconds