1. 案例定位

分析實務 7.5。以急診部門(Emergency Department, ED)72 小時回診預測說明結構化+非結構化資料、Doc2Vec、深度神經網路(Deep Neural Network, DNN)與敏感度分析。

2. 學習目標

理解臨床文字嵌入、訓練/測試資料切分、成效指標,以及非結構化醫師紀錄帶來的增益。

3. 案例情境

研究以 New York City 四家主要醫院的急診醫師整合照護(Emergency Physicians Integrated Care, EPIC)資料,預測出院後 72 小時內回到急診部門的患者。

4. 開始資料

原書設定 數值/內容
醫院數 4
期間 2015 年 1 月–2019 年 4 月
排除條件 年齡 <18 歲;每年 >4 次 ED 就診
就診次數 657,752
不重複患者數 382,624
72 小時內回診 38,630 次;原書稱約 5.5%
醫師紀錄嵌入 Doc2Vec,300 維
訓練/測試 80%/20%,隨機分層
工具 透過 KNIME 使用 TensorFlow+Keras 後端

5. 分析方法

結構化生命徵象/人口統計/診斷資料與自由文字醫師紀錄結合;紀錄先進行轉小寫、詞形還原、移除標點等前處理,再用 Doc2Vec 轉為 300 維向量,最後訓練 DNN。

6. 計算結果

指標 僅生命徵象/病史/人口統計 加入醫師紀錄 提升幅度
準確率 0.668 0.748 0.080
敏感度/召回率 0.615 0.756 0.141
特異度 0.671 0.747 0.076
接收者操作特徵曲線下面積(Area Under the Receiver Operating Characteristic Curve, AUROC) 0.674 0.766 0.092

原書另寫最終 DNN 可預測 74.8% 的回診個案,AUROC = 0.766。

7. 結果分析與管理解讀

加入醫師紀錄後四項指標都改善,尤其召回率提升 0.141。敏感度分析指出年齡、保險、慢性腎臟/心臟/呼吸系統疾病、心衰竭、頭部/頸部創傷等重要因素。此模型被定位為臨床決策支援,而非自動取代臨床判斷。

8. 人工智慧提問詞

依表 7.3 比較加入/未加入醫師紀錄的四項指標;保留原書 38,630 與「約 5.5%」兩項描述,不要自行把兩者調整成一致。

9. 思考/假設情境

問題: 哪個指標提升最大?

參考解答: 敏感度/召回率,提升 0.141(14.1 個百分點)。