研究目的:
比較不同分析模型預測急性中風患者long-term outcome之間的差異。本研究使用machine learning (ML)的運算模型,希望能提升急性中風患者long-term outcome的預測能力。
方法:
本研究使用了ML的三種運算法和傳統的分析方式,比較使用ML是否會比傳統的預測模型更具效能
研究者使用了2種不同的預測模型:(1) 納入所有資料的變項;(2) 僅納入包含在ASTRAL量表中的6個變項。此兩種預測模型利用ML的三種運算法:(1) deep neural network; (2)random
forest; (3)regression和ASTRAL量表的預測模型做比較。
結果:
結果顯示在納入所有變項的預測模型中,deep neural network的分析法比其他兩種運算法及ASTRAL量表能更有效預測急性中風患者得預後。由ROC curve的圖形來看,ROC曲線下的面積,deep neural network比ASTRAL量表更具預測能力,並達到統計顯著[0.888 for deep neural
network; 0.839 for ASTRAL scale]。然而,random forest和regression的運算法雖然比ASTRAL量表有較好的預測能力,但未達統計顯著[0.857 for random forest; 0.849 for logistic regression]。
在納入6個變項的預測模型中,3種ML運算法雖然都比ASTRAL量表有稍好的預測能力,但皆未達統計顯著[0.853 for deep
neural network; 0.828 for random forest; 0.846 for logistic regression]。
討論:
本研究發現使用ML運算法相較ASTRAL量表,更能提升預測急性中風患者long-term outcome的預測能力。三種運算法中,deep neural
network的預測效能在納入所有變項及6項ASTRAL的變項時,顯著比其他兩種運算法及ASTRAL更好。所以deep neural network可能是最適合來預測long-term outcome的運算法。
限制:
本研究為單一機構收案,所使用的變項是該機構所使用的評估變項。研究結果可能受到不同機構使用不同評估變項影響。