JP7706147B2 - Prediction device, prediction method, prediction program, and prediction system - Google Patents
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Description
本開示は、予測装置、予測方法、予測プログラム、および予測システムに関する。 The present disclosure relates to a prediction device, a prediction method, a prediction program, and a prediction system.
急性心筋梗塞(AMI:Acute Myocardial Infarction、以下、「AMI」とも称する。)は、世界の主な死亡原因である。現在まで、AMIの患者の短期および長期の予後を予測するために、いくつかの手法が提案されている。 Acute myocardial infarction (AMI) is the leading cause of death worldwide. To date, several methods have been proposed to predict the short- and long-term prognosis of AMI patients.
たとえば、特許文献1には、AMIの予後を予測する手法として、TIMI(Thrombolysis In Myocardial Ischemia)リスクインデックスおよびGRACE(Global Registries of Acute Coronary Events)スコアなどのリスクスコアリング方法が開示されている。
For example,
特許文献1に開示された従来の予測手法は、カテーテルによる経皮的冠動脈形成術がAMIに対する主な治療法となる前から存在する。このため、従来の予測手法は、経皮的冠動脈形成術が主な治療法となった現在の標準的な診療に適合しているとは言い難く、より高い精度でAMIの患者の予後を予測することができる予測手法が求められている。
The conventional prediction method disclosed in
本開示は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、より高い精度で急性心筋梗塞の患者の予後を予測することができる技術を提供することである。 This disclosure has been made to solve these problems, and its purpose is to provide technology that can predict the prognosis of patients with acute myocardial infarction with greater accuracy.
本開示のある局面に従う予測装置は、急性心筋梗塞の患者の予後を予測する。予測装置は、取得部と、予測部と、出力部とを備える。取得部は、患者の少なくとも1つの特徴量を取得する。予測部は、学習済みの予測モデルを用いて少なくとも1つの特徴量に基づき予後を予測する。出力部は、予後の予測結果を出力する。少なくとも1つの特徴量は、血液中のクレアチンフォスフォキナーゼの最大値、血液中のヘモグロビンの量、心拍数、血液中のクレアチニンの濃度、収縮期血圧、血糖値、年齢、急性心筋梗塞における心機能障害の重症度に関する分類の結果、血液中の白血球の数、および血液中のC反応性タンパクの量の10種類の特徴量である。 A prediction device according to an aspect of the present disclosure predicts the prognosis of a patient with acute myocardial infarction. The prediction device includes an acquisition unit, a prediction unit, and an output unit. The acquisition unit acquires at least one feature of the patient. The prediction unit predicts the prognosis based on the at least one feature using a trained prediction model. The output unit outputs the predicted prognosis. The at least one feature is ten types of feature, including the maximum value of creatine phosphokinase in blood, the amount of hemoglobin in blood, heart rate, the concentration of creatinine in blood, systolic blood pressure, blood glucose level, age, a classification result regarding the severity of cardiac dysfunction in acute myocardial infarction, the number of white blood cells in blood, and the amount of C-reactive protein in blood.
本開示の他の局面に従う予測方法は、コンピュータによる急性心筋梗塞の患者の予後を予測する方法である。予測方法は、(a)患者の少なくとも1つの特徴量を取得するステップと、(b)学習済みの予測モデルを用いて少なくとも1つの特徴量に基づき予後を予測するステップと、(c)予後の予測結果を出力するステップとを含む。少なくとも1つの特徴量は、血液中のクレアチンフォスフォキナーゼの最大値、血液中のヘモグロビンの量、心拍数、血液中のクレアチニンの濃度、収縮期血圧、血糖値、年齢、急性心筋梗塞における心機能障害の重症度に関する分類の結果、血液中の白血球の数、および血液中のC反応性タンパクの量の10種類の特徴量である。 A prediction method according to another aspect of the present disclosure is a method for predicting the prognosis of a patient with acute myocardial infarction by a computer. The prediction method includes the steps of (a) acquiring at least one feature of the patient, (b) predicting the prognosis based on the at least one feature using a trained prediction model, and (c) outputting a prediction result of the prognosis. The at least one feature is ten types of feature, including the maximum value of creatine phosphokinase in blood, the amount of hemoglobin in blood, heart rate, the concentration of creatinine in blood, systolic blood pressure, blood glucose level, age, a classification result regarding the severity of cardiac dysfunction in acute myocardial infarction, the number of white blood cells in blood, and the amount of C-reactive protein in blood.
本開示の他の局面に従う予測プログラムは、急性心筋梗塞の患者の予後を予測するプログラムである。予測プログラムは、コンピュータに、(a)患者の少なくとも1つの特徴量を取得するステップと、(b)学習済みの予測モデルを用いて少なくとも1つの特徴量に基づき予後を予測するステップと、(c)予後の予測結果を出力するステップとを実行させる。少なくとも1つの特徴量は、血液中のクレアチンフォスフォキナーゼの最大値、血液中のヘモグロビンの量、心拍数、血液中のクレアチニンの濃度、収縮期血圧、血糖値、年齢、急性心筋梗塞における心機能障害の重症度に関する分類の結果、血液中の白血球の数、および血液中のC反応性タンパクの量の10種類の特徴量である。 A prediction program according to another aspect of the present disclosure is a program for predicting the prognosis of a patient with acute myocardial infarction. The prediction program causes a computer to execute the steps of (a) acquiring at least one feature of the patient, (b) predicting the prognosis based on the at least one feature using a trained prediction model, and (c) outputting a prediction result of the prognosis. The at least one feature is ten types of feature, including the maximum value of creatine phosphokinase in blood, the amount of hemoglobin in blood, heart rate, the concentration of creatinine in blood, systolic blood pressure, blood glucose level, age, a classification result regarding the severity of cardiac dysfunction in acute myocardial infarction, the number of white blood cells in blood, and the amount of C-reactive protein in blood.
本開示の他の局面に従う予測システムは、急性心筋梗塞の患者の予後を予測する。予測システムは、ユーザ端末と、ユーザ端末と通信するように構成されたサーバ装置とを備える。サーバ装置は、取得部と、予測部と、出力部とを備える。取得部は、患者の少なくとも1つの特徴量をユーザ端末から取得する。予測部は、学習済みの予測モデルを用いて少なくとも1つの特徴量に基づき予後を予測する。出力部は、予後の予測結果をユーザ端末に出力する。少なくとも1つの特徴量は、血液中のクレアチンフォスフォキナーゼの最大値、血液中のヘモグロビンの量、心拍数、血液中のクレアチニンの濃度、収縮期血圧、血糖値、年齢、急性心筋梗塞における心機能障害の重症度に関する分類の結果、血液中の白血球の数、および血液中のC反応性タンパクの量の10種類の特徴量である。 A prediction system according to another aspect of the present disclosure predicts the prognosis of a patient with acute myocardial infarction. The prediction system includes a user terminal and a server device configured to communicate with the user terminal. The server device includes an acquisition unit, a prediction unit, and an output unit. The acquisition unit acquires at least one feature of the patient from the user terminal. The prediction unit predicts the prognosis based on the at least one feature using a trained prediction model. The output unit outputs the prediction result of the prognosis to the user terminal. The at least one feature is ten types of feature, including the maximum value of creatine phosphokinase in blood, the amount of hemoglobin in blood, heart rate, the concentration of creatinine in blood, systolic blood pressure, blood glucose level, age, a classification result regarding the severity of cardiac dysfunction in acute myocardial infarction, the number of white blood cells in blood, and the amount of C-reactive protein in blood.
本開示によれば、学習済みの予測モデルを用いて患者の特徴量に基づき予後を予測することができるため、より高い精度で急性心筋梗塞の患者の予後を予測することができる。 According to the present disclosure, it is possible to predict prognosis based on a patient's features using a trained prediction model, thereby making it possible to predict the prognosis of patients with acute myocardial infarction with greater accuracy.
本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一の符号を付して、その説明は原則的に繰り返さない。 This embodiment will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or equivalent parts in the drawings will be given the same reference numerals, and in principle their description will not be repeated.
<実施の形態1に係る予測装置>
図1~図15を参照しながら実施の形態1に係る予測装置1について説明する。
<Prediction device according to the first embodiment>
A
[予測装置の構成]
図1は、実施の形態1に係る予測装置1の適用例を説明するための図である。予測装置1は、デスクトップ型のPC(personal computer)、ラップトップ型のPC、スマートフォン、スマートウォッチ、ウェアラブルデバイス、およびタブレットPCなど、所定の情報処理を実行する情報端末である。実施の形態1では、予測装置1は、医者などのユーザによって用いられ、AMIの患者の予後を予測するための処理(以下、「予測処理」とも称する。)を実行する。
[Configuration of prediction device]
1 is a diagram for explaining an application example of a
具体的には、予測装置1は、AMIの患者の予後を予測するための予測モデル121を備える。予測モデル121は、患者に属する少なくとも1つの特徴量と患者の院内死亡の有無とに基づく機械学習によって生成されている。予測装置1は、予測モデル121を用いることで、AMIの患者の特徴量に基づき患者の予後を予測する。ユーザは、予測装置1による予測結果を患者に提供することで、患者に対して従来よりも高い精度で診療を行うことができる。
Specifically, the
図1に示されるように、予測装置1は、制御装置10と、表示装置20と、キーボード31と、マウス32とを備える。表示装置20は、制御装置10の制御に従ってディスプレイ25に画像を表示する。キーボード31およびマウス32の各々は、ユーザの操作を受け付け、受け付けたユーザの操作に基づく情報を制御装置10に入力する。なお、表示装置20は、図示しないタッチパネルを備えていてもよい。ユーザは、タッチパネルを操作することで、制御装置10に情報を入力してもよい。
As shown in FIG. 1, the
図2は、実施の形態1に係る予測装置1が備える制御装置10の構成を示す図である。図2に示されるように、制御装置10は、演算装置11と、記憶装置12と、入力インターフェース13と、出力インターフェース14とを備える。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the
演算装置11は、「予測部」の一例であり、各種のプログラムに従って各種の処理を実行する演算主体(コンピュータ)である。演算装置11は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)、およびMPU(Multi Processing Unit)のうちの少なくとも1つを含む。さらに、演算装置11は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)およびSRAM(Static Random Access Memory)などの揮発性メモリ、ROM(Read Only Memory)およびフラッシュメモリなどの不揮発性メモリを含んでいてもよい。なお、演算装置11は、演算回路(Processing Circuitry)で構成されていてもよい。
The
記憶装置12は、HDD(Hard Disk Drive)およびSSD(Solid State Drive)などの不揮発性メモリを含む。記憶装置12は、予測モデル121および予測プログラム122など、各種のプログラムおよびデータを記憶する。予測プログラム122は、演算装置11が予測モデル121を用いて予測処理を実行するためのプログラムである。
The
入力インターフェース13は、「取得部」の一例であり、外部から入力された情報を取得する。たとえば、入力インターフェース13は、キーボード31およびマウス32の各々から入力された情報を取得する。
The
出力インターフェース14は、「出力部」の一例であり、演算装置11の制御に従って外部に情報を出力する。たとえば、出力インターフェース14は、画像を表示するための情報を表示装置20に出力する。
The
上述したように構成された制御装置10においては、入力インターフェース13は、AMIの患者の少なくとも1つの特徴量を外部から取得する。演算装置11は、予測プログラム122に従って予測処理を実行することで、AMIの患者の特徴量と予測モデル121とに基づき、患者の予後を予測する。出力インターフェース14は、演算装置11によって得られた予測結果を含む画像情報を表示装置20に出力する。表示装置20は、制御装置10から取得した画像情報に基づき、予測結果をディスプレイ25に表示する。
In the
これにより、ユーザは、AMIの患者の少なくとも1つの特徴量を予測装置1に入力することで、学習済みの予測モデル121を用いて患者の予後を予測することができる。
As a result, a user can input at least one feature of an AMI patient into the
[予測モデルの生成]
図3~図8を参照しながら、予測モデル121の生成について説明する。
[Generation of predictive models]
The generation of the
図3は、実施の形態1に係る予測モデル121の生成を説明するための図である。実施の形態1に係る予測モデル121は、教師あり学習によって生成される。図3に示されるように、予測モデル121の設計者は、まず、予測モデル121を生成するときに用いる複数のサンプルデータを用意する。たとえば、設計者は、経皮的冠動脈形成術がAMIに対する主な治療法となった以降のAMIの患者に関するデータを用意する。この例では、設計者は、サンプルデータとして、2009年から2015年までの期間において医療機関に登録されている2553人のST上昇型急性心筋梗塞の患者のデータを用意している。
FIG. 3 is a diagram for explaining the generation of the
複数のサンプルデータの各々は、少なくとも1つの特徴量と、正解データとを含む。少なくとも1つの特徴量は、患者の臨床学的データおよび生物学的データなどを含む。正解データは、患者の院内死亡の有無の情報を含む。 Each of the multiple sample data includes at least one feature and correct answer data. The at least one feature includes clinical data and biological data of the patient. The correct answer data includes information on whether or not the patient died in the hospital.
ここで、図4および図5を参照しながら、サンプルデータについて具体的に説明する。図4および図5は、サンプルデータの一例を説明するための図である。図4および図5には、特徴量ごとに、生存した患者に関するデータと院内で死亡した患者に関するデータとが示されている。 Here, the sample data will be specifically described with reference to Figures 4 and 5. Figures 4 and 5 are diagrams for explaining an example of sample data. Figures 4 and 5 show data on surviving patients and data on patients who died in the hospital for each feature.
図4および図5に示されるように、2553人の患者のうち、生存した患者の数は2358人であり、院内で死亡した患者の数は195人である。すなわち、2553個のサンプルデータのうち、正解データとして生存が割り当てられたサンプルデータ(Survival)の数が2358個であり、正解データとして院内死亡が割り当てられたサンプルデータ(Dead)の数が195個である。サンプルデータは、生存した患者と院内で死亡した患者との各々で、各種の特徴量に対応するデータを含む。 As shown in Figures 4 and 5, of the 2,553 patients, 2,358 patients survived, and 195 patients died in the hospital. In other words, of the 2,553 pieces of sample data, 2,358 pieces of sample data (Survival) were assigned survival as the correct answer data, and 195 pieces of sample data (Dead) were assigned in-hospital death as the correct answer data. The sample data includes data corresponding to various features for both the patients who survived and the patients who died in the hospital.
図4に示されるように、特徴量は、たとえば、年齢、性別、ボディマス指数(BMI:Body Mass Index)、高血圧の有無、糖尿病の有無、脂質異常症の有無、喫煙の有無、AMIを発症した家族の有無、過去のAMIの発症有無、過去の心血管病の発症有無、血液透析による治療有無、AMIにおける心機能障害の重症度に関するキリップ分類(Killip)の結果、収縮期血圧(BPs:Systolic Blood Pressure)、心拍数(HR:Heart Rate)、血液中の白血球(WBC:White Blood Cell)の数、血液中のヘモグロビン(Hb:Hemoglobin)の量、血糖値(BS:Blood Sugar)、血液中のクレアチンフォスフォキナーゼの最大値(max CPK:max Creatine Phosphorus Kinase、以下、「maxCPK」とも称する。)、血液中のクレアチニン(Cr:Creatinine)の濃度、血液中のC反応性タンパク(CRP:C-Reactive Protein)の量、治療前および治療後の各々のTIMIグレード、ステントを用いた治療の有無、および血栓吸引による治療の有無などを含む。 As shown in FIG. 4, the features include, for example, age, sex, body mass index (BMI), presence or absence of hypertension, presence or absence of diabetes, presence or absence of dyslipidemia, presence or absence of smoking, presence or absence of family members who have developed AMI, presence or absence of previous AMI, presence or absence of previous cardiovascular disease, presence or absence of hemodialysis treatment, Killip classification results regarding the severity of cardiac dysfunction in AMI, systolic blood pressure (BPs), heart rate (HR), number of white blood cells (WBC), amount of hemoglobin (Hb), blood sugar level (BS), maximum value of creatine phosphokinase in blood (max CPK, hereafter also referred to as "max CPK"), concentration of creatinine (Cr), concentration of C-reactive protein (CRP) in blood, and concentration of creatinine (Cr) in blood. These include the amount of thrombus protein, TIMI grades before and after treatment, whether or not treatment was performed using a stent, and whether or not treatment was performed by thrombus aspiration.
ここで、クレアチンフォスフォキナーゼ(CPK:Creatine Phosphorus Kinase、以下、「CPK」とも称する。)は、骨格筋、心筋、および平滑筋などの筋肉に存在する酵素であり、筋肉細胞のエネルギー代謝に重要な役割を果たしている。これらの筋肉細胞に異常が生じると、CPKが血液中に流れ出すため、血液中のCPKの量が多くなる。AMIが発症した場合、血液検査によって示されるCPKの値が正常値よりも高くなり、AMIが発症してから24時間以内にはピークアウトする。maxCPKは、ピークアウト時のCPKの値である。なお、CPKの値を表す単位としては、「IU/L」または「U/L」が用いられる。これらの単位については、たとえば、試料1Lのうち、所定温度(たとえば30度、臨床検査の自動生化学分析機での測定では37度)で1分間に1μmolの基質を変化させることができる酵素量を1単位としている。 Here, creatine phosphokinase (CPK) is an enzyme present in muscles such as skeletal muscles, cardiac muscles, and smooth muscles, and plays an important role in the energy metabolism of muscle cells. When abnormalities occur in these muscle cells, CPK flows into the blood, and the amount of CPK in the blood increases. When AMI occurs, the CPK value shown by blood tests becomes higher than the normal value and peaks within 24 hours after the onset of AMI. maxCPK is the CPK value at the time of peaking. The unit of CPK value is "IU/L" or "U/L". For these units, for example, the amount of enzyme that can convert 1 μmol of substrate per minute at a specified temperature (for example, 30 degrees, 37 degrees when measured with an automatic biochemical analyzer in clinical testing) in 1 L of sample is defined as one unit.
さらに、図5に示されるように、特徴量は、たとえば、AMIが発症した部位、AMIが発症した責任血管、病変数、AMIが発症した季節、AMIの発症時刻、患者が病院に到着してから血流再開までに要した時間、AMIが発症してから患者が病院に到着するまでに要した時間、および来院方法などを含む。なお、図4および図5の各々に括弧で示されるように、複数の特徴量のうちの一部の特徴量は、割合(%)またはデータのばらつきの範囲(IQR:Interquartile Range)の情報も含んでいる。 Furthermore, as shown in FIG. 5, the features include, for example, the site where the AMI occurred, the blood vessel responsible for the AMI, the number of lesions, the season when the AMI occurred, the time when the AMI occurred, the time it took for the patient to resume blood flow after the patient arrived at the hospital, the time it took for the patient to arrive at the hospital after the AMI occurred, and the method of hospitalization. Note that, as shown in parentheses in each of FIG. 4 and FIG. 5, some of the multiple features also include information on the percentage (%) or the range of variation in the data (IQR: Interquartile Range).
図3に戻り、設計者は、ホールドアウト法を用いて予測モデル121の生成および評価を行う。具体的には、設計者は、複数のサンプルデータを、予測モデル121を生成するための訓練データと、予測モデル121を評価するためのテストデータとに分ける。たとえば、設計者は、複数のサンプルデータの80%を訓練データとして用い、複数のサンプルデータの20%をテストデータとして用いる。なお、訓練データおよびテストデータの各々の割合は、設計者が適宜設定すればよい。
Returning to FIG. 3, the designer generates and evaluates the
さらに、設計者は、複数の訓練データを用いて、K分割交差検証によって予測モデル121を生成する。具体的には、設計者は、複数の訓練データをK個(この例ではK=5)に分け、K個の訓練データのうち、1個の訓練データを検証データとして用い、残り(K-1個)の訓練データを学習データとして用いる。そして、設計者は、学習データを用いて予測モデルを学習させ、その後、検証データを用いて予測モデルを評価する。次に、設計者は、K個の訓練データのうち、既に検証データとして用いた訓練データとは異なる1個の訓練データを新たな検証データとして用い、残り(K-1個)の訓練データを新たな学習データとして用いる。そして、設計者は、学習データを用いて予測モデルを学習させ、その後、検証データを用いて予測モデルを評価する。
Furthermore, the designer generates a
設計者は、上述したような予測モデルに対する機械学習および評価のセットを、全ての訓練データが検証データとして用いられるまでK回繰り返す。このようにして、設計者は、複数の訓練データを用いて予測モデルを生成する。 The designer repeats the machine learning and evaluation set for the predictive model as described above K times until all training data has been used as validation data. In this way, the designer generates a predictive model using multiple training data.
予測モデルの機械学習としては、アンサンブル学習が適用される。たとえば、実施の形態1では、機械学習のアルゴリズムとして、ランダムフォレストが用いられる。ランダムフォレストとは、訓練データに含まれる複数の特徴量の中からランダムに選択された少なくとも1つの特徴量に基づき複数の決定木を生成し、複数の決定木の各々の予測結果の平均または多数決をとることで予測精度を高める手法である。 Ensemble learning is applied as the machine learning of the prediction model. For example, in the first embodiment, random forest is used as the machine learning algorithm. Random forest is a method of generating multiple decision trees based on at least one feature selected randomly from multiple features included in the training data, and improving prediction accuracy by taking the average or majority vote of each prediction result of the multiple decision trees.
設計者は、学習アルゴリズムとしてランダムフォレストを採用した学習器(random forest classifier)を用いることで、生成した複数の予測モデルのうち、最も予測精度の高い予測モデルを選択するとともに、予測精度が最も高くなる少なくとも1つの特徴量を選択することができる。そして、設計者は、選択した予測モデルを、テストデータを用いて評価する。このとき、設計者は、テストデータの特徴量として予測精度が最も高くなるような特徴量を用いる。このようにして、設計者は、最終的な予測モデル121を生成することができる。
By using a learning machine (random forest classifier) that employs random forest as a learning algorithm, the designer can select the prediction model with the highest prediction accuracy from among the multiple prediction models generated, and select at least one feature that will provide the highest prediction accuracy. The designer then evaluates the selected prediction model using test data. At this time, the designer uses the feature that will provide the highest prediction accuracy as the feature of the test data. In this way, the designer can generate the
なお、予測モデル121の機械学習のアルゴリズムには、ランダムフォレストに限らず、サポートベクターマシン、ニューラルネットワーク、ロジスティック回帰、およびxgboost(eXtreme Gradient Boosting)などの公知の学習アルゴリズムが適用されてもよい。さらに、設計者は、少なくとも1つの特徴量を抽出するために用いるアルゴリズムと同じアルゴリズムを用いて予測モデル121を生成してもよいし、少なくとも1つの特徴量を抽出するために用いるアルゴリズムと異なるアルゴリズムを用いて予測モデル121を生成してもよい。たとえば、設計者は、学習データの中から予測精度が最も高くなる少なくとも1つの特徴量を選択する際には、ランダムフォレストのアルゴリズムを用いる一方で、選択された少なくとも1つの特徴量を用いて最終的な予測モデル121を生成する際には、ランダムフォレストとは異なる上述した別のアルゴリズムを用いて予測モデル121を生成してもよい。
The machine learning algorithm of the
図6は、特徴量の種類数ごとのAUC(Area Under the Curve)の評価結果を示す図である。図6(A)には、ランダムフォレストによって生成された予測モデルにおけるAUCの評価結果が示されている。図6(B)には、xgboostによって生成された予測モデルにおけるAUCの評価結果が示されている。図6(C)には、ロジスティック回帰によって生成された予測モデルにおけるAUCの評価結果が示されている。図6には、各学習アルゴリズムについて、横軸に特徴量の種類数、縦軸にAUCをとったグラフが示されている。 Figure 6 shows the evaluation results of AUC (Area Under the Curve) for each number of types of features. Figure 6 (A) shows the evaluation results of AUC in a prediction model generated by random forest. Figure 6 (B) shows the evaluation results of AUC in a prediction model generated by xgboost. Figure 6 (C) shows the evaluation results of AUC in a prediction model generated by logistic regression. Figure 6 shows a graph with the number of types of features on the horizontal axis and AUC on the vertical axis for each learning algorithm.
AUCは、後述する図9に示されるように、横軸に偽陽性率(1-特異度)、縦軸に感度をとったグラフにおいてプロットされるROC(Receiver Operating Characteristic)曲線について、ROC曲線下の面積によって示される評価指標である。AUCは、1に近いほど予測モデルの予測精度が高いと言える。偽陽性率は、正解データとして負ラベル(たとえば、生存)が紐付けられたサンプルデータのラベルを、予測モデルが間違えて正ラベル(たとえば、院内死亡)と予測した割合を示す。感度は、正解データとして正ラベル(たとえば、院内死亡)が紐付けられたサンプルデータのラベルを、予測モデルが正しく正ラベル(たとえば、院内死亡)と予測した割合を示す。 As shown in FIG. 9, which will be described later, AUC is an evaluation index indicated by the area under a receiver operating characteristic (ROC) curve plotted on a graph with the false positive rate (1-specificity) on the horizontal axis and the sensitivity on the vertical axis. The closer the AUC is to 1, the higher the prediction accuracy of the prediction model. The false positive rate indicates the proportion of sample data associated with a negative label (e.g., survival) as the correct answer data, but the prediction model erroneously predicts it as a positive label (e.g., in-hospital death). The sensitivity indicates the proportion of sample data associated with a positive label (e.g., in-hospital death) as the correct answer data, but the prediction model correctly predicts it as a positive label (e.g., in-hospital death).
図6に示されるように、ランダムフォレスト、xgboost、およびロジスティック回帰のいずれの学習アルゴリズムによって生成された予測モデルであっても、入力として6種類以上の特徴量を用いた場合に0.85以上の高い値のAUCを得ることができる。さらに、いずれの学習アルゴリズムによって生成された予測モデルであっても、入力として10種類の特徴量を用いた場合に最も高い値のAUCを得ることができる。 As shown in FIG. 6, a prediction model generated by any of the learning algorithms, random forest, xgboost, and logistic regression, can obtain a high AUC value of 0.85 or more when six or more types of features are used as input. Furthermore, a prediction model generated by any of the learning algorithms can obtain the highest AUC value when ten types of features are used as input.
図7および図8は、特徴量ごとの重要度を説明するための図である。図7および図8には、横軸に特徴量の重要度、縦軸に特徴量の種類をとったグラフが示されている。特徴量の重要度は、学習アルゴリズムとしてランダムフォレストを用いた学習器によって算出される。予測モデルの入力データとして用いられた特徴量の重要度が高ければ高いほど、予測モデルの予測精度が高くなる。 Figures 7 and 8 are diagrams for explaining the importance of each feature. In Figures 7 and 8, graphs are shown with the importance of the feature on the horizontal axis and the type of feature on the vertical axis. The importance of the feature is calculated by a learning device that uses random forest as a learning algorithm. The higher the importance of the feature used as input data for the prediction model, the higher the prediction accuracy of the prediction model.
図7に示されるように、最も高い値のAUCを得ることができる10種類の特徴量は、maxCPK、ヘモグロビンの量、心拍数、クレアチニンの濃度、収縮期血圧、血糖値、年齢、キリップ分類の結果、白血球の数、およびC反応性タンパクの量である。 As shown in Figure 7, the 10 features that yield the highest AUC values are max CPK, hemoglobin level, heart rate, creatinine concentration, systolic blood pressure, blood glucose level, age, Killip classification result, white blood cell count, and C-reactive protein level.
図8に示されるように、予測モデルの入力データとして全ての特徴量を選択した場合、重要度の高い特徴量から順に、maxCPK、収縮期血圧、年齢、クレアチニンの濃度、キリップ分類の結果、ヘモグロビンの量、白血球の数、心拍数、血糖値、ボディマス指数、およびC反応性タンパクの量などが挙げられる。 As shown in Figure 8, when all features are selected as input data for the prediction model, the features with the highest importance are max CPK, systolic blood pressure, age, creatinine concentration, Killip classification results, hemoglobin amount, white blood cell count, heart rate, blood glucose level, body mass index, and C-reactive protein amount.
図7および図8のいずれに示されるグラフにおいても、maxCPKの重要度が最も高く、全ての特徴量の中でmaxCPKが予測モデルの予測精度を最も高めることができる。 In both the graphs shown in Figures 7 and 8, maxCPK has the highest importance, and of all the features, maxCPK can most effectively improve the prediction accuracy of the prediction model.
このように、予測モデル121の設計者である本発明者は、AMIの患者の予後を予測するときに用いる患者の特徴量として、6種類以上の特徴量を用いることで予測精度を高く維持することができること、図7に示されるような10種類の特徴量を用いることで予測精度を最も高めることができること、および、全ての特徴量の中でもmaxCPKを用いることで予測精度を最も高めることができることを見出した。なお、予測モデル121の生成にはパイソン(Python)のコードが用いられたが、予測モデル121は、その他のプログラミング言語を用いて生成されてもよい。
Thus, the inventor, who designed the
[予測モデルの評価]
図9~図13を参照しながら、予測モデル121の評価について説明する。図9~図13は、本実施例と比較例とにおける予測モデルの比較結果を示す図である。図9~図13に示される評価結果においては、本実施例としてランダムフォレストによって生成された予測モデル121に対して図7に示されるような10種類の特徴量が入力された場合の予測結果が用いられている。比較例1として従来のTIMIリスクインデックスによる予測結果が用いられている。比較例2として従来のGRACEスコアによる予測結果が用いられている。
[Evaluation of predictive models]
Evaluation of the
図9には、本実施例、比較例1、および比較例2の各々について、横軸に偽陽性率、縦軸に感度をとったROC(Receiver Operating Characteristic)曲線のグラフが示されている。グラフにおいて、ROC曲線よりも下の部分の面積は、AUC(Area Under the Curve)と称され、0から1までの値をとる。予測精度が高いほどAUCの値が1に近くなる。 Figure 9 shows a graph of the ROC (Receiver Operating Characteristic) curve for each of the present embodiment, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, with the false positive rate on the horizontal axis and sensitivity on the vertical axis. In the graph, the area below the ROC curve is called the AUC (Area Under the Curve) and takes values between 0 and 1. The higher the prediction accuracy, the closer the AUC value is to 1.
図9に示されるように、本実施例の予測モデル121を用いた予測結果は、比較例1および比較例2の各々を用いた予測結果よりも、AUCが1に近い。
As shown in FIG. 9, the prediction results using the
このように、ROC曲線を用いた比較によれば、本実施例の予測モデル121は、比較例1および比較例2の各々よりも、予測精度が高くなっていることが分かる。
As such, a comparison using the ROC curve shows that the
図10には、本実施例、比較例1、および比較例2の各々について、511個のサンプルデータを用いて予後を予測した場合の混同行列が示されている。混同行列は、予測精度を評価する際に用いられ、真陰性(TN:True Negative)、偽陽性(FP:False Positive)、偽陰性(FN:False Negative)、および真陽性(TP:True Positive)を含む。 Figure 10 shows the confusion matrix when predicting prognosis using 511 sample data for each of the present embodiment, Comparative Example 1, and Comparative Example 2. The confusion matrix is used when evaluating prediction accuracy and includes true negatives (TN), false positives (FP), false negatives (FN), and true positives (TP).
真陰性は、正解データとして負ラベル(たとえば、生存)が紐付けられたサンプルデータのラベルを、正しく負ラベル(たとえば、生存)と予測した数を示し、予測精度が高いほど値が大きくなる。偽陽性は、正解データとして負ラベル(たとえば、生存)が紐付けられたサンプルデータのラベルを、間違えて正ラベル(たとえば、院内死亡)と予測した数を示し、予測精度が高いほど値が小さくなる。偽陰性は、正解データとして正ラベル(たとえば、院内死亡)が紐付けられたサンプルデータのラベルを、間違えて負ラベル(たとえば、生存)と予測した数を示し、予測精度が高いほど値が小さくなる。真陽性は、正解データとして正ラベル(たとえば、院内死亡)が紐付けられたサンプルデータのラベルを、正しく正ラベル(たとえば、院内死亡)と予測した数を示し、予測精度が高いほど値が大きくなる。 True negatives indicate the number of times that the label of sample data associated with a negative label (e.g., survival) as the correct answer data was correctly predicted as a negative label (e.g., survival), and the higher the prediction accuracy, the larger the value. False positives indicate the number of times that the label of sample data associated with a negative label (e.g., survival) as the correct answer data was incorrectly predicted as a positive label (e.g., in-hospital death), and the higher the prediction accuracy, the smaller the value. False negatives indicate the number of times that the label of sample data associated with a positive label (e.g., in-hospital death) as the correct answer data was incorrectly predicted as a negative label (e.g., survival), and the higher the prediction accuracy, the smaller the value. True positives indicate the number of times that the label of sample data associated with a positive label (e.g., in-hospital death) as the correct answer data was correctly predicted as a positive label (e.g., in-hospital death), and the higher the prediction accuracy, the larger the value.
図10に示されるように、本実施例の予測結果は、比較例1および比較例2の各々の予測結果よりも、真陰性(TN)の値が大きい。本実施例の予測結果は、比較例1および比較例2の各々の予測結果よりも、偽陽性(FP)の値が小さい。本実施例の予測結果は、比較例2の予測結果よりも、偽陰性(FN)の値が小さく、その値は比較例1の予測結果と同じである。本実施例の予測結果は、比較例2の予測結果よりも、真陽性(TP)の値が大きく、その値は比較例1の予測結果と同じである。 As shown in FIG. 10, the prediction results of this embodiment have a larger true negative (TN) value than the prediction results of Comparative Example 1 and Comparative Example 2. The prediction results of this embodiment have a smaller false positive (FP) value than the prediction results of Comparative Example 1 and Comparative Example 2. The prediction results of this embodiment have a smaller false negative (FN) value than the prediction result of Comparative Example 2, and this value is the same as the prediction result of Comparative Example 1. The prediction results of this embodiment have a larger true positive (TP) value than the prediction result of Comparative Example 2, and this value is the same as the prediction result of Comparative Example 1.
このように、混同行列を用いた比較によれば、本実施例の予測モデル121は、比較例1および比較例2の各々よりも、予測精度が高くなっていることが分かる。
As such, a comparison using the confusion matrix shows that the
図11(A)には、本実施例、比較例1、および比較例2の各々について、感度を比較した結果が示されている。図11(B)には、本実施例、比較例1、および比較例2の各々について、特異度を比較した結果が示されている。図11(C)には、本実施例、比較例1、および比較例2の各々について、適合率を比較した結果が示されている。図11(D)には、本実施例、比較例1、および比較例2の各々について、F値を比較した結果が示されている。図11(E)には、本実施例、比較例1、および比較例2の各々について、正確率を比較した結果が示されている。 Figure 11 (A) shows the results of comparing the sensitivity for each of this embodiment, Comparative Example 1, and Comparative Example 2. Figure 11 (B) shows the results of comparing the specificity for each of this embodiment, Comparative Example 1, and Comparative Example 2. Figure 11 (C) shows the results of comparing the precision for each of this embodiment, Comparative Example 1, and Comparative Example 2. Figure 11 (D) shows the results of comparing the F-value for each of this embodiment, Comparative Example 1, and Comparative Example 2. Figure 11 (E) shows the results of comparing the accuracy for each of this embodiment, Comparative Example 1, and Comparative Example 2.
感度(再現率)は、TP/(TP+FN)で算出され、予測精度が高いほど値が大きくなる。特異度は、TN/(TN+FP)で算出され、予測精度が高いほど値が大きくなる。適合率は、TP/(TP+FP)で算出され、予測精度が高いほど値が大きくなる。F値は、(2*再現率*適合率)/(再現率+適合率)で算出され、予測精度が高いほど値が大きくなる。正確率は、(TP+TN)/(TN+FP+FN+FP)で算出され、予測精度が高いほど値が大きくなる。 Sensitivity (recall) is calculated as TP/(TP+FN), and the higher the prediction accuracy, the larger the value. Specificity is calculated as TN/(TN+FP), and the higher the prediction accuracy, the larger the value. Precision is calculated as TP/(TP+FP), and the higher the prediction accuracy, the larger the value. F-measure is calculated as (2*recall*precision)/(recall+precision), and the higher the prediction accuracy, the larger the value. Precision is calculated as (TP+TN)/(TN+FP+FN+FP), and the higher the prediction accuracy, the larger the value.
図11に示されるように、本実施例の予測結果は、比較例1および比較例2の各々の予測結果よりも、感度、特異度、適合率、F値、および正確率のいずれの値も大きい。 As shown in FIG. 11, the prediction results of this embodiment are greater than the prediction results of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in terms of sensitivity, specificity, precision, F-measure, and accuracy.
このように、感度、特異度、適合率、F値、および正確率を用いた比較によれば、本実施例の予測モデル121は、比較例1および比較例2の各々よりも、予測精度が高くなっていることが分かる。
As such, a comparison using sensitivity, specificity, precision, F-measure, and accuracy rate shows that the
図12には、本実施例、比較例1、および比較例2の各々について、横軸に再現率、縦軸に適合率をとったPR(Precision Recall)曲線のグラフが示されている。グラフにおいて、PR曲線よりも下の部分の面積は、AUPRC(Area Under the Precision Recall Curve)と称され、0から1までの値をとる。予測精度が高いほどAUPRCの値が1に近くなる。 Figure 12 shows a graph of the PR (Precision Recall) curve for each of the present embodiment, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, with the recall rate on the horizontal axis and the precision rate on the vertical axis. In the graph, the area below the PR curve is called the AUPRC (Area Under the Precision Recall Curve) and takes values between 0 and 1. The higher the prediction accuracy, the closer the AUPRC value is to 1.
図12に示されるように、本実施例の予測結果は、比較例1および比較例2の各々の予測結果よりも、AUPRCが1に近い。 As shown in Figure 12, the prediction results of this embodiment have an AUPRC closer to 1 than the prediction results of each of Comparative Examples 1 and 2.
このように、PR曲線を用いた比較によれば、本実施例の予測モデル121は、比較例1および比較例2の各々よりも、予測精度が高くなっていることが分かる。
As such, a comparison using the PR curve shows that the
図13には、本実施例、比較例1、および比較例2の比較結果がまとめられている。図13に示されるように、本実施例の予測モデル121は、比較例1および比較例2の各々よりも、予測精度が高くなっている。
Figure 13 summarizes the results of comparing this embodiment with Comparative Example 1 and Comparative Example 2. As shown in Figure 13, the
比較例1のTIMIリスクインデックスおよび比較例2のGRACEスコアは、経皮的冠動脈形成術がAMIに対する主な治療法となる前から存在するため、現在の標準的な診療に適合しているとは言い難い。これに対して、本実施例の予測モデル121は、経皮的冠動脈形成術がAMIに対する主な治療法となった以降のAMIの患者に関するサンプルデータを用いて生成されているため、現在の標準的な診療に適合している。
The TIMI risk index of Comparative Example 1 and the GRACE score of Comparative Example 2 existed before percutaneous coronary intervention became the primary treatment for AMI, and therefore are not compatible with the current standard of care. In contrast, the
本実施例の予測モデル121はAI(Artificial Intelligence)による機械学習を用いているのに対して、比較例1のTIMIリスクインデックスおよび比較例2のGRACEスコアはAIを用いていない。
The
本実施例の予測モデル121は、ユーザがAMIの患者の特徴量を予測装置1に入力することで、比較例1のTIMIリスクインデックスおよび比較例2のGRACEスコアの各々よりも高い精度でAMIの患者の予後を予測することができるため、利便性および実用性に優れている。
The
[予測結果の表示]
図14を参照しながら、予測装置1による予測結果の表示の一例を説明する。図14は、実施の形態1に係る予測装置1による予測結果の表示の一例を説明するための図である。
[Display prediction results]
An example of display of a prediction result by the
図14に示されるように、予測装置1の表示装置20は、ユーザが少なくとも1つの特徴量の値を入力するための画像21および画像22と、少なくとも1つの特徴量の値に基づき算出された予測結果を含む画像23とを、ディスプレイ25に表示する。
As shown in FIG. 14, the
画像21は、キリップ分類の結果をユーザが入力するためのアイコンを含む。画像22は、maxCPK、年齢、クレアチニンの濃度、C反応性タンパクの量、ヘモグロビンの量、白血球の数、血糖値、収縮期血圧、および心拍数の各々をユーザが入力するためのアイコンを含む。画像23は、予測結果として、たとえば院内死亡の確率を示す情報を含む。
ユーザは、キーボード31およびマウス32などを用いて画像21および画像22を介して少なくとも1つの特徴量を予測装置1に入力することで、画像23によって表示された予測結果を得ることができる。
The user can obtain the prediction result displayed by
なお、予測装置1は、予測結果として、生存の確率を示す情報を表示装置20のディスプレイ25に表示させてもよい。さらに、予測装置1は、確率ではなく、予め定められた基準に従って算出されるポイントによって予測結果を提示してもよい。
The
[予測装置の処理]
図15を参照しながら、予測装置1の処理について説明する。図15は、実施の形態1に係る予測装置1が実行する予測処理のフローチャートである。図15に示される処理ステップ(以下、これを「S」と略す。)は、演算装置11が予測プログラム122を実行することによって実現される。
[Prediction Device Processing]
The processing of the
図15に示されるように、予測装置1は、入力インターフェース13によって、少なくとも1つの特徴量を取得する(S1)。予測装置1は、取得した少なくとも1つの特徴量と学習済みの予測モデル121とに基づき、患者の予後を予測する(S2)。予測装置1は、出力インターフェース14によって、予後の予測結果を表示装置20に出力する。
As shown in FIG. 15, the
以上のように、実施の形態1に係る予測装置1によれば、患者の特徴量と学習済みの予測モデル121とに基づき予後を予測することができるため、より高い精度でAMIの患者の予後を予測することができる。したがって、予測装置1は、臨床現場におけるインフォームドコンセントなどにも役立てることができ、ユーザは、予測装置1を用いることで、AMIの患者に対する診療の質を向上させることができる。
As described above, the
<実施の形態2に係る予測システム>
以下、実施の形態2に係る予測システム1000について、実施の形態1に係る予測装置1と異なる部分のみを説明する。図16は、実施の形態2に係る予測システム1000を示す図である。
<Prediction System According to Second Embodiment>
Hereinafter, a
図16に示されるように、予測システム1000は、ユーザ端末200と、サーバ装置300とを備える。サーバ装置300は、ネットワーク500を介してユーザ端末200と通信するように構成されている。
As shown in FIG. 16, the
ユーザ端末200は、デスクトップ型のPC(personal computer)、ラップトップ型のPC、スマートフォン、スマートウォッチ、ウェアラブルデバイス、およびタブレットPCなど、所定の情報処理を実行する情報端末である。
The
サーバ装置300は、実施の形態1に係る制御装置10と同様に、取得部330と、予測部310と、出力部340とを備える。取得部330および出力部340は、たとえば、ネットワーク500を介してユーザ端末200と通信するための通信装置で構成され得る。予測部310は、たとえば、制御装置10と同様にCPUなどの演算装置によって構成され得る。
Similar to the
このような構成を備える予測システム1000において、ユーザは、AMIの患者の少なくとも1つの特徴量をユーザ端末200に入力する。ユーザ端末200は、ネットワーク500を介して、サーバ装置300に少なくとも1つの特徴量を出力する。サーバ装置300は、ユーザ端末200から取得した少なくとも1つの特徴量を取得し、取得した少なくとも1つの特徴量と学習済みの予測モデルとに基づき、患者の予後を予測する。サーバ装置300は、ネットワーク500を介して、ユーザ端末200に予測結果を出力する。ユーザ端末200は、サーバ装置300から取得した予測結果をディスプレイ250に表示する。
In the
これにより、ユーザは、AMIの患者の特徴量をユーザ端末200に入力することで、サーバ装置300を用いて患者の予後を予測することができる。
This allows a user to input the features of an AMI patient into the
なお、サーバ装置300は、1つのユーザ端末200に限らず、複数のユーザ端末200と通信するように構成されてもよい。たとえば、予測システム1000においては、サーバ装置300がクラウドコンピューティングの態様で存在してもよい。この場合、サーバ装置300は、複数のユーザ端末200の各々から取得した少なくとも1つの特徴量に基づき、患者の予後を予測し、その予測結果を複数のユーザ端末200の各々に出力してもよい。このようにすれば、たとえば、地域内の複数の病院の各々に設置されたユーザ端末200からの入力に応答して、中核病院のサーバ装置300から予測結果を各ユーザ端末200に送信することも可能になる。
The
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present disclosure is indicated by the claims rather than the description of the embodiments above, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
1 予測装置、10 制御装置、11 演算装置、12 記憶装置、13 入力インターフェース、14 出力インターフェース、20 表示装置、21,22,23 画像、25,250 ディスプレイ、31 キーボード、32 マウス、121 予測モデル、122 予測プログラム、200 ユーザ端末、300 サーバ装置、310 予測部、330 取得部、340 出力部、500 ネットワーク、1000 予測システム。 1 Prediction device, 10 Control device, 11 Arithmetic device, 12 Storage device, 13 Input interface, 14 Output interface, 20 Display device, 21, 22, 23 Image, 25, 250 Display, 31 Keyboard, 32 Mouse, 121 Prediction model, 122 Prediction program, 200 User terminal, 300 Server device, 310 Prediction unit, 330 Acquisition unit, 340 Output unit, 500 Network, 1000 Prediction system.
Claims (7)
前記患者の少なくとも1つの特徴量を取得する取得部と、
学習済みの予測モデルを用いて前記少なくとも1つの特徴量に基づき前記予後を予測する予測部と、
前記予後の予測結果を出力する出力部とを備え、
前記少なくとも1つの特徴量は、血液中のクレアチンフォスフォキナーゼの最大値、血液中のヘモグロビンの量、心拍数、血液中のクレアチニンの濃度、収縮期血圧、血糖値、年齢、前記急性心筋梗塞における心機能障害の重症度に関する分類の結果、血液中の白血球の数、および血液中のC反応性タンパクの量の10種類の特徴量である、予測装置。 A prediction device for predicting the prognosis of a patient with acute myocardial infarction, comprising:
An acquisition unit that acquires at least one feature of the patient;
A prediction unit that predicts the prognosis based on the at least one feature amount using a trained prediction model;
An output unit that outputs the prognosis prediction result ,
The at least one feature value is ten types of feature values, namely, maximum value of creatine phosphokinase in blood, amount of hemoglobin in blood, heart rate, concentration of creatinine in blood, systolic blood pressure, blood glucose level, age, classification result regarding the severity of cardiac dysfunction in the acute myocardial infarction, number of white blood cells in blood, and amount of C-reactive protein in blood .
前記出力部は、前記予測結果を前記表示装置に出力し、
前記表示装置は、前記10種類の特徴量の値を入力するための画像と、前記予測結果を含む画像とを表示する、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の予測装置。 Further comprising a display device,
The output unit outputs the prediction result to the display device.
4. The prediction device according to claim 1 , wherein the display device displays an image for inputting values of the ten types of feature quantities and an image including the prediction result.
前記患者の少なくとも1つの特徴量を取得するステップと、
学習済みの予測モデルを用いて前記少なくとも1つの特徴量に基づき前記予後を予測するステップと、
前記予後の予測結果を出力するステップとを含み、
前記少なくとも1つの特徴量は、血液中のクレアチンフォスフォキナーゼの最大値、血液中のヘモグロビンの量、心拍数、血液中のクレアチニンの濃度、収縮期血圧、血糖値、年齢、前記急性心筋梗塞における心機能障害の重症度に関する分類の結果、血液中の白血球の数、および血液中のC反応性タンパクの量の10種類の特徴量である、予測方法。 A method for predicting the prognosis of a patient with acute myocardial infarction by a computer, comprising:
acquiring at least one characteristic of the patient;
predicting the prognosis based on the at least one feature using a trained prediction model;
outputting the result of the prognosis prediction ;
The at least one feature quantity is ten types of feature quantities, namely, maximum value of creatine phosphokinase in blood, amount of hemoglobin in blood, heart rate, concentration of creatinine in blood, systolic blood pressure, blood glucose level, age, classification result regarding severity of cardiac dysfunction in the acute myocardial infarction, number of white blood cells in blood, and amount of C-reactive protein in blood .
コンピュータに、
前記患者の少なくとも1つの特徴量を取得するステップと、
学習済みの予測モデルを用いて前記少なくとも1つの特徴量に基づき前記予後を予測するステップと、
前記予後の予測結果を出力するステップとを実行させ、
前記少なくとも1つの特徴量は、血液中のクレアチンフォスフォキナーゼの最大値、血液中のヘモグロビンの量、心拍数、血液中のクレアチニンの濃度、収縮期血圧、血糖値、年齢、前記急性心筋梗塞における心機能障害の重症度に関する分類の結果、血液中の白血球の数、および血液中のC反応性タンパクの量の10種類の特徴量である、予測プログラム。 A prediction program for predicting the prognosis of a patient with acute myocardial infarction, comprising:
On the computer,
acquiring at least one characteristic of the patient;
predicting the prognosis based on the at least one feature using a trained prediction model;
and outputting the result of the prognosis prediction .
The at least one feature value is ten types of feature values, namely, maximum value of creatine phosphokinase in blood, amount of hemoglobin in blood, heart rate, concentration of creatinine in blood, systolic blood pressure, blood glucose level, age, classification result regarding severity of cardiac dysfunction in the acute myocardial infarction, number of white blood cells in blood, and amount of C-reactive protein in blood .
ユーザ端末と、
前記ユーザ端末と通信するように構成されたサーバ装置とを備え、
前記サーバ装置は、
前記患者の少なくとも1つの特徴量を前記ユーザ端末から取得する取得部と、
学習済みの予測モデルを用いて前記少なくとも1つの特徴量に基づき前記予後を予測する予測部と、
前記予後の予測結果を前記ユーザ端末に出力する出力部とを備え、
前記少なくとも1つの特徴量は、血液中のクレアチンフォスフォキナーゼの最大値、血液中のヘモグロビンの量、心拍数、血液中のクレアチニンの濃度、収縮期血圧、血糖値、年齢、前記急性心筋梗塞における心機能障害の重症度に関する分類の結果、血液中の白血球の数、および血液中のC反応性タンパクの量の10種類の特徴量である、予測システム。 A prediction system for predicting the prognosis of a patient with acute myocardial infarction, comprising:
A user terminal;
A server device configured to communicate with the user terminal,
The server device includes:
an acquisition unit that acquires at least one feature of the patient from the user terminal;
A prediction unit that predicts the prognosis based on the at least one feature amount by using a trained prediction model;
an output unit that outputs the prognosis prediction result to the user terminal ;
The at least one feature value is ten types of feature values, namely, maximum value of creatine phosphokinase in blood, amount of hemoglobin in blood, heart rate, concentration of creatinine in blood, systolic blood pressure, blood glucose level, age, classification result regarding severity of cardiac dysfunction in the acute myocardial infarction, number of white blood cells in blood, and amount of C-reactive protein in blood .
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