基于ICU病人電子病歷數(shù)據(jù)的死亡率預測分析的研究
發(fā)布時間:2023-03-19 21:07
隨著科技的快速發(fā)展,計算機在社會眾多領域發(fā)揮著舉足輕重的作用。2018年是醫(yī)療信息化發(fā)展的高峰年,在這一年先后出臺了多項對醫(yī)院信息化系統(tǒng)建設具有可操作性的指導文件,從傳統(tǒng)的低端數(shù)據(jù)處理開始轉向智能化分析。但是,目前大多數(shù)醫(yī)院無法利用數(shù)據(jù)進行醫(yī)學決策,尤其對于如何利用過往重癥監(jiān)護的歷史數(shù)據(jù)進行未來分析仍未能達到滿意的效果。本文的主要目的是利用美國麻省理工學院計算生理學實驗室以及貝斯以色列迪康醫(yī)學中心(BIDMC)和飛利浦醫(yī)療共同構建的多參數(shù)智能重癥監(jiān)護數(shù)據(jù)庫中2001至2012年的重癥患者的監(jiān)測數(shù)據(jù),提出對重癥患者死亡進行預測的改進算法,以此來提高死亡率預測模型準確度。通過本文提出的改進BP神經(jīng)網(wǎng)絡方法以及LC模型與改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型組合的LC神經(jīng)網(wǎng)絡模型對2012年ICU死亡人數(shù)進行預測,并對死亡率率進行預測。文章主要針對以下三個方面的問題進行解決:首先,基于MIMIC-Ⅲ數(shù)據(jù)庫中有部分的診療數(shù)據(jù)存在缺失,因為數(shù)據(jù)丟失極易造成死亡率的誤判,如何對缺失數(shù)據(jù)進行填補成為準確判斷死亡率的根本問題;诖藛栴}本文在缺失數(shù)據(jù)填補問題上提出了改進的K近鄰算法,把填補處理后的數(shù)據(jù)引入到死亡率預測...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3 本文主要研究工作
1.4 章節(jié)安排
第2章 死亡率預測數(shù)據(jù)認識與理論基礎
2.1 MIMIC-Ⅲ數(shù)據(jù)庫內(nèi)容
2.2 時間數(shù)據(jù)說明
2.3 預備知識
2.3.1 K近鄰(K-Nearest-Neighbor,KNN)算法
2.3.2 灰色關聯(lián)度分析(Grey Relation Analysis,GRA)
2.3.3 客觀賦權CRITIC法
2.3.4 免疫遺傳算法
2.3.5 神經(jīng)網(wǎng)絡模型
2.4 本章小結
第3章 死亡患者缺失數(shù)據(jù)填補的研究
3.1 引言
3.2 相關工作
3.2.1 數(shù)據(jù)對象的相似度
3.2.2 缺失值填補
3.3 分析內(nèi)容與方法
3.3.1 缺失數(shù)據(jù)種類
3.3.2 熵權法改進CRITIC法的綜合賦權法
3.3.3 灰色關聯(lián)度的改進
3.3.4 改進的K近鄰缺失值填補算法
3.4 實驗結果與分析
3.4.1 不同K值的性能比較
3.4.2 不同缺失率下算法性能比較
3.5 本章小結
第4章 基于優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡的ICU死亡率預測模型
4.1 引言
4.2 相關工作
4.3 數(shù)據(jù)準備
4.3.1 數(shù)據(jù)提取
4.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡屬性特征
4.4 基于Lee-Carter模型的重癥監(jiān)護死亡率預測
4.4.1 Lee-Carter模型求解過程
4.4.2 參數(shù)擬合結果
4.4.3 實驗結果與分析
4.5 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的預測模型
4.5.1 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的預測模型
4.5.2 免疫遺傳算法過程
4.5.3 IAGA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型
4.5.4 基于IAGA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡的重癥患者死亡率預測
4.6 實驗
4.6.1 隱藏層確定
4.6.2 結果分析
4.6.3 模型評價
4.7 本章小結
第5章 基于組合模型的神經(jīng)網(wǎng)絡死亡率預測模型
5.1 引言
5.2 組合模型理論
5.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的優(yōu)缺點
5.2.2 Lee-Carter模型優(yōu)缺點
5.2.3 組合LC神經(jīng)網(wǎng)絡
5.3 基于組合LC神經(jīng)網(wǎng)絡的ICU死亡率預測模型
5.3.1 串聯(lián)型LC神經(jīng)網(wǎng)絡的ICU死亡率預測
5.3.2 并聯(lián)型LC神經(jīng)網(wǎng)絡的ICU死亡率預測
5.4 實驗
5.4.1 串聯(lián)模型預測
5.4.2 并聯(lián)模型預測
5.4.3 實驗比較分析
5.5 本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝
本文編號:3765979
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.3 本文主要研究工作
1.4 章節(jié)安排
第2章 死亡率預測數(shù)據(jù)認識與理論基礎
2.1 MIMIC-Ⅲ數(shù)據(jù)庫內(nèi)容
2.2 時間數(shù)據(jù)說明
2.3 預備知識
2.3.1 K近鄰(K-Nearest-Neighbor,KNN)算法
2.3.2 灰色關聯(lián)度分析(Grey Relation Analysis,GRA)
2.3.3 客觀賦權CRITIC法
2.3.4 免疫遺傳算法
2.3.5 神經(jīng)網(wǎng)絡模型
2.4 本章小結
第3章 死亡患者缺失數(shù)據(jù)填補的研究
3.1 引言
3.2 相關工作
3.2.1 數(shù)據(jù)對象的相似度
3.2.2 缺失值填補
3.3 分析內(nèi)容與方法
3.3.1 缺失數(shù)據(jù)種類
3.3.2 熵權法改進CRITIC法的綜合賦權法
3.3.3 灰色關聯(lián)度的改進
3.3.4 改進的K近鄰缺失值填補算法
3.4 實驗結果與分析
3.4.1 不同K值的性能比較
3.4.2 不同缺失率下算法性能比較
3.5 本章小結
第4章 基于優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡的ICU死亡率預測模型
4.1 引言
4.2 相關工作
4.3 數(shù)據(jù)準備
4.3.1 數(shù)據(jù)提取
4.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡屬性特征
4.4 基于Lee-Carter模型的重癥監(jiān)護死亡率預測
4.4.1 Lee-Carter模型求解過程
4.4.2 參數(shù)擬合結果
4.4.3 實驗結果與分析
4.5 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的預測模型
4.5.1 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的預測模型
4.5.2 免疫遺傳算法過程
4.5.3 IAGA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型
4.5.4 基于IAGA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡的重癥患者死亡率預測
4.6 實驗
4.6.1 隱藏層確定
4.6.2 結果分析
4.6.3 模型評價
4.7 本章小結
第5章 基于組合模型的神經(jīng)網(wǎng)絡死亡率預測模型
5.1 引言
5.2 組合模型理論
5.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的優(yōu)缺點
5.2.2 Lee-Carter模型優(yōu)缺點
5.2.3 組合LC神經(jīng)網(wǎng)絡
5.3 基于組合LC神經(jīng)網(wǎng)絡的ICU死亡率預測模型
5.3.1 串聯(lián)型LC神經(jīng)網(wǎng)絡的ICU死亡率預測
5.3.2 并聯(lián)型LC神經(jīng)網(wǎng)絡的ICU死亡率預測
5.4 實驗
5.4.1 串聯(lián)模型預測
5.4.2 并聯(lián)模型預測
5.4.3 實驗比較分析
5.5 本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝
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