Transformers for cardiac patient mortality risk prediction from heterogeneous electronic health records
Julkaisuvuosi
2023
Tekijät
Antikainen, Emmi; Linnosmaa, Joonas; Umer, Adil; Oksala, Niku; Eskola, Markku; van Gils, Mark; Hernesniemi, Jussi; Gabbouj, Moncef;
Tiivistelmä
With over 17 million annual deaths, cardiovascular diseases (CVDs) dominate the cause of death statistics. CVDs can deteriorate the quality of life drastically and even cause sudden death, all the while inducing massive healthcare costs. This work studied state-of-the-art deep learning techniques to predict increased risk of death in CVD patients, building on the electronic health records (EHR) of over 23,000 cardiac patients. Taking into account the usefulness of the prediction for chronic disease patients, a prediction period of six months was selected. Two major transformer models that rely on learning bidirectional dependencies in sequential data, BERT and XLNet, were trained and compared. To our knowledge, the presented work is the first to apply XLNet on EHR data to predict mortality. The patient histories were formulated as time series consisting of varying types of clinical events, thus enabling the model to learn increasingly complex temporal dependencies. BERT and XLNet achieved an average area under the receiver operating characteristic curve (AUC) of 75.5% and 76.0%, respectively. XLNet surpassed BERT in recall by 9.8%, suggesting that it captures more positive cases than BERT, which is the main focus of recent research on EHRs and transformers.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Tampereen yliopisto
Antikainen Emmi
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti
Volyymi
13
Numero
1
Artikkelinumero
3517
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Kokonaan avoin julkaisukanava
Kustantajan version lisenssi
CC BY
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Rinnakkaistallenteen lisenssi
CC BY
Avoimen saatavuuden kirjoittajamaksu €
2145
Muut tiedot
Tieteenalat
Tietojenkäsittely ja informaatiotieteet; Biolääketieteet; Yleislääketiede, sisätaudit ja muut kliiniset lääketieteet; Terveystiede
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Ei
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1038/s41598-023-30657-1
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä