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。
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。
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。
| 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 |
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。
| 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。
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。
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。
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)。