Show simple item record

Development of Early Warning Tool for Identification of Clinical Deterioration in Intensive Care Patients Using Machine Learning from the Songklanagarind’s Critical Care Database

dc.contributor.authorสิทธิโชค ไชยชูลีth_TH
dc.contributor.authorSitthichok Chaichuleeth_TH
dc.contributor.authorธรรมสินธ์ อิงวิยะth_TH
dc.contributor.authorThammasin Ingviyath_TH
dc.contributor.authorรังสรรค์ ภูรยานนทชัยth_TH
dc.contributor.authorRungsun Bhurayanontachaith_TH
dc.contributor.authorโอสรี อัครบวรth_TH
dc.contributor.authorOsaree Akaraborwornth_TH
dc.contributor.authorวีรพงศ์ วัฒนาวนิชth_TH
dc.contributor.authorVeerapong Vattanavanitth_TH
dc.date.accessioned2023-03-23T03:07:20Z
dc.date.available2023-03-23T03:07:20Z
dc.date.issued2565-12
dc.identifier.otherhs2934
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11228/5836
dc.description.abstractผู้ป่วยที่เข้ารับการรักษาตัวในหอผู้ป่วยวิฤตมีความเสี่ยงต่อการเสื่อมสภาพทางคลินิก เช่น ภาวะหัวใจล้มเหลว ภาวะหัวใจขาดเลือด โดยส่วนใหญ่แพทย์และพยาบาลจะประเมินอาการของผู้ป่วยโดยใช้ข้อมูลทางคลินิก ข้อมูลทางพยาธิวิทยาร่วมกับทางสรีรวิทยา บ่อยครั้งที่ภาวการณ์ทรุดตัวและความผิดปกติของผู้ป่วยนั้นไม่แสดงออกมาโดยตรงทำให้เกิดความล่าช้าในการประเมินความเสี่ยงของผู้ป่วยและการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอาการของผู้ป่วย ทำให้อาจจะนำไปสู่ภาวการณ์เจ็บป่วยที่รุนแรงขึ้นและการสูญเสียชีวิตได้ โดยปกติแล้วผู้ป่วยที่ถูกรักษาตัวในหอผู้ป่วยวิกฤตจะถูกประเมินโดยใช้สัญญาณเตือนภาวะวิกฤต หรือ Early Warning Scores (EWS) ซึ่งเป็นเครื่องมือทางคลินิกที่ถูกใช้กันมากในการประเมินระดับความรุนแรงของผู้ป่วยจากข้อมูลทางสรีระวิทยา ได้แก่ ความดันโลหิตตัวบน อัตราการเต้นของหัวใจ อัตราการหายใจ อุณหภูมิร่างกายและระดับความรู้สึกตัว เพื่อเป็นแนวทางในการติดตามผู้ป่วยและให้ความช่วยเหลือได้อย่างทันที ในปัจจุบันความก้าวหน้าของปัญญาประดิษฐ์ทำให้สามารถวิเคราะห์และค้นหาข้อมูลทางการแพทย์ที่รวบรวมไว้แล้วในระบบเวชระเบียนผู้ป่วยในโรงพยาบาล เพื่อหาความสัมพันธ์ของเหตุการณ์ต่างๆ ที่เปลี่ยนแปลงไปตามในช่วงเวลานั้นๆ สำหรับใช้ในการทำนายความเสี่ยงของผู้ป่วย เช่น การทำนายการเสื่อมสภาพทางคลินิก หรือภาวะหัวใจหยุดเต้นกะทันหัน ซึ่งการพัฒนาปัญญาประดิษฐ์นี้สามารถช่วยลดอัตราการเสียชีวิตของผู้ป่วยและยังช่วยสนับสนุนการตัดสินใจของแพทย์ได้ ซึ่งอาจจะทำให้กระบวนการรักษาผู้ป่วยปลอดภัยขึ้นได้ งานวิจัยนี้มุ่งเน้นไปที่การรวบรวมข้อมูลเพื่อสร้างฐานข้อมูลผู้ป่วยวิกฤตเพื่อการวิจัยของโรงพยาบาลสงขลานครินทร์ Songklanagarind’s Critical Care Database ซึ่งจะเป็นฐานข้อมูลขนาดใหญ่ที่มีข้อมูลของผู้ป่วยวิกฤต โดยอิงข้อมูลจากฐานข้อมูลสาธารณะ ได้แก่ MIMIC Critical Care Database หรือ eICU Collaborative Research Database ของ MIT และการพัฒนาอัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่อง (Machine Learning) สำหรับการประเมินความเสี่ยงทางคลินิกของผู้ป่วยหนัก โดยใช้ตัวแปรข้อมูลทางสรีรวิทยาจากระบบฐานข้อมูลของโรงพยาบาล และระบบติดตามผู้ป่วยส่วนกลาง (Patient Monitoring Systems) โดยใช้ชุดข้อมูลสาธารณะ (Public Datasets) ร่วมกับ Songklanagarind’s Critical Care Database ซึ่งจะทำให้อัลกอริทึมที่ได้สามารถทำงานได้จริงในเชิงคุณภาพของโรงพยาบาลสงขลานครินทร์th_TH
dc.description.sponsorshipสถาบันวิจัยระบบสาธารณสุขth_TH
dc.language.isothth_TH
dc.publisherสถาบันวิจัยระบบสาธารณสุขth_TH
dc.rightsสถาบันวิจัยระบบสาธารณสุขth_TH
dc.subjectผู้ป่วยหนักth_TH
dc.subjectผู้ป่วยวิกฤตth_TH
dc.subjectการพยาบาลฉุกเฉินth_TH
dc.subjectEmergency Nursingth_TH
dc.subjectการประเมินผลth_TH
dc.subjectEvaluationth_TH
dc.subjectMeasurementth_TH
dc.subjectระบบฐานข้อมูลth_TH
dc.subjectDatabase Systemsth_TH
dc.subjectสารสนเทศทางการแพทย์th_TH
dc.subjectArtificial Intelligenceth_TH
dc.subjectปัญญาประดิษฐ์th_TH
dc.subjectMachine Learningth_TH
dc.subjectโปรแกรมประยุกต์th_TH
dc.subjectBig Datath_TH
dc.subjectข้อมูลขนาดใหญ่th_TH
dc.subjectAlgorithmsth_TH
dc.subjectการบริการสุขภาพ (Health Service Delivery)th_TH
dc.subjectระบบสารสนเทศด้านสุขภาพ (Health Information Systems)th_TH
dc.subjectผลิตภัณฑ์ วัคซีน และเทคโนโลยีทางการแพทย์ (Medical Products, Vaccines and Technologies)th_TH
dc.titleการพัฒนาเครื่องมือเพื่อประเมินความเสี่ยงทางคลินิกของผู้ป่วยหนักด้วยกระบวนการเรียนรู้ด้วยเครื่อง โดยใช้ฐานข้อมูลผู้ป่วยหนักเพื่อการวิจัยของโรงพยาบาลสงขลานครินทร์th_TH
dc.title.alternativeDevelopment of Early Warning Tool for Identification of Clinical Deterioration in Intensive Care Patients Using Machine Learning from the Songklanagarind’s Critical Care Databaseth_TH
dc.typeTechnical Reportth_TH
dc.description.abstractalternativePatients in critical care are at risk of clinical deteriorations such as congestive heart failure, when the heart muscle could not pump the blood as good as it should be, and sudden cardiac arrest, which is caused by the disruption of the heart’s pumping function These clinical deteriorations often appear without any warning. They can cause patients losing consciousness, having clinical complications, or death. A timely treatment is necessary after such complications. The early detection of clinical deteriorations can both improve patient outcomes and reduce the utilization of healthcare resources. Many early warning scores (EWSs) are designed to identify patients at risk of deterioration. The Modified Early Warning Scores (MEWS), for example, utilizes patient data including blood pressure, heart rate, respiration rate, body temperature and patient’s responses in order to identify patients according to their severity. Clinical staff can use the MEWS score as a guide to monitor the patients and give help immediately if needed. This research focuses on the development of machine learning algorithms for the identification of deteriorating patients in intensive care wards with physiological parameters acquired from the hospital information system and the central patient monitoring system. In contrast to other studies in which the algorithms were developed only on public datasets, our study utilizes both public datasets and local clinical dataset from Songklanagarind’s Hospital with an aim to make our algorithms work in local narratives. In the first part, we proposed a data-driven framework for predicting the risk of mortality that combines high-accuracy recurrent neural networks with interpretable explanations. Our model processes time-series of vital signs and laboratory observations to predict the probability of a patient’s mortality in the intensive care unit (ICU). We investigated our approach on three public critical care databases: Multiparameter Intelligent Monitoring in Intensive Care III (MIMIC-III), MIMIC-IV, and eICU. Our models achieved an area under the receiver operating characteristic curve (AUC) of 0.87–0.91. Our approach was not only able to provide the predicted mortality risk but also to recognize and explain the historical contributions of the associated factors to the prediction. The explanations provided by our model were consistent with the literature. Patients may benefit from early intervention if their clinical observations in the ICU are continuously monitored in real time. In the second part, we used the recurrent neural network (RNN) model to predict the risk of occurrence of clinical conditions. Our results varied with an area under the receiver operating characteristic curve (AUROC) of 0.55-0.73 depending on the clinical condition. Our model can provide interpretive data to explain the influence of model prediction parameters and increase confidence in the model. The clinical staff was informed before the clinical conditions and could determine the treatment plan to achieve a better outcome for the patient.th_TH
dc.identifier.callnoWY154 ส722ก 2565
dc.identifier.contactno63-147
dc.subject.keywordDeep Learningth_TH
dc.subject.keywordEarly Warning Scoresth_TH
dc.subject.keywordEWSth_TH
dc.subject.keywordฐานข้อมูลผู้ป่วยวิกฤตth_TH
.custom.citationสิทธิโชค ไชยชูลี, Sitthichok Chaichulee, ธรรมสินธ์ อิงวิยะ, Thammasin Ingviya, รังสรรค์ ภูรยานนทชัย, Rungsun Bhurayanontachai, โอสรี อัครบวร, Osaree Akaraborworn, วีรพงศ์ วัฒนาวนิช and Veerapong Vattanavanit. "การพัฒนาเครื่องมือเพื่อประเมินความเสี่ยงทางคลินิกของผู้ป่วยหนักด้วยกระบวนการเรียนรู้ด้วยเครื่อง โดยใช้ฐานข้อมูลผู้ป่วยหนักเพื่อการวิจัยของโรงพยาบาลสงขลานครินทร์." 2565. <a href="http://hdl.handle.net/11228/5836">http://hdl.handle.net/11228/5836</a>.
.custom.total_download26
.custom.downloaded_today0
.custom.downloaded_this_month0
.custom.downloaded_this_year8
.custom.downloaded_fiscal_year16

Fulltext
Icon
Name: hs2934.pdf
Size: 6.052Mb
Format: PDF
 

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record