Прогнозування витрат на перебування в лікарні з використанням машинного навчання
DOI:
https://doi.org/10.20535/S0021347023010016Ключові слова:
розрахунок медичних витрат, машинне навчання, Всесвітня організація охорони здоров’я, ВООЗАнотація
В той час коли система охорони здоров’я рухається в напрямку ціннісно-орієнтованої медицини, система клінічного ведення пацієнтів CMS (Clinical Management System) розробила низку програм для поліпшення якості лікування пацієнтів. Одна із цих програм має назву «Програма аналізу вартості госпіталізації пацієнта», яка допомагає пацієнту та лікарні визначити діагноз хвороби та оцінити вартість госпіталізації. Згідно даним Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), особисті та медичні витрати зростають швидше, ніж глобальна економіка. Головні показники, які викликають збільшення витрат, включають паління, старіння та збільшення індексу маси тіла BMI (Body Mass Index). В цьому дослідженні знайдено кореляцію між медичними витратами та різними елементами, застосовуючи інформаційні дані страхування різних людей з врахуванням таких характеристик як паління, вік, кількість дітей, район проживання та ІМТ. Це дослідження можна також використовувати для демонстрації різних моделей регресії, які можуть застосовуватись для прогнозування витрат на страхування. Машинне навчання суттєво зменшує витрати людського труда, оскільки моделі машинного навчання здатні здійснювати розрахунки витрат за короткий час, для виконання яких людина потребує набагато більше часу.
Посилання
S. Chatterjee, C. Levin, R. Laxminarayan, “Unit cost of medical services at different hospitals in India,” PLoS ONE, vol. 8, no. 7, p. e69728, 2013, doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0069728.
A. Gelman, J. Hill, Data Analysis Using Regression and Multilevel/Hierarchical Models. Cambridge University Press, 2006, doi: https://doi.org/10.1017/CBO9780511790942.
D. Gefen, D. Straub, M.-C. Boudreau, “Structural equation modeling and regression: guidelines for research practice,” Commun. Assoc. Inf. Syst., vol. 4, no. 1, p. 7, 2000, doi: https://doi.org/10.17705/1CAIS.00407.
P. Fenn, “Current cost of medical negligence in NHS hospitals: analysis of claims database,” BMJ, vol. 320, no. 7249, pp. 1567–1571, 2000, doi: https://doi.org/10.1136/bmj.320.7249.1567.
R. Hillestad et al., “Can electronic medical record systems transform health care? Potential health benefits, savings, and costs,” Heal. Aff., vol. 24, no. 5, pp. 1103–1117, 2005, doi: https://doi.org/10.1377/hlthaff.24.5.1103.
M. Hanafy, O. M. A. Mahmoud, “Predict health insurance cost by using machine learning and DNN regression models,” Int. J. Innov. Technol. Explor. Eng., vol. 10, no. 3, pp. 137–143, 2021, doi: https://doi.org/10.35940/ijitee.C8364.0110321.
S. Kapsiani, B. J. Howlin, “Random forest classification for predicting lifespan-extending chemical compounds,” Sci. Reports, vol. 11, no. 1, p. 13812, 2021, doi: https://doi.org/10.1038/s41598-021-93070-6.
J. W. Robinson, “Regression tree boosting to adjust health care cost predictions for diagnostic mix,” Heal. Serv. Res., vol. 43, no. 2, pp. 755–772, 2008, doi: https://doi.org/10.1111/j.1475-6773.2007.00761.x.
R. Sturm, “The effects of obesity, smoking, and drinking on medical problems and costs,” Heal. Aff., vol. 21, no. 2, pp. 245–253, 2002, doi: https://doi.org/10.1377/hlthaff.21.2.245.
J. Cawley et al., “Direct medical costs of obesity in the United States and the most populous states,” J. Manag. Care Spec. Pharm., vol. 27, no. 3, pp. 354–366, 2021, doi: https://doi.org/10.18553/jmcp.2021.20410.
P. Schober, T. R. Vetter, “Linear regression in medical research,” Anesth. Analg., vol. 132, no. 1, pp. 108–109, 2021, doi: https://doi.org/10.1213/ANE.0000000000005206.
K. Inc., “Medical Cost Personal Datasets.” https://www.kaggle.com/mirichoi0218/insurance.
L. Breiman, “Random forests,” Mach. Learn., vol. 45, pp. 5–32, 2001, doi: https://doi.org/10.1023/A:1010933404324.
J. Hatwell, M. M. Gaber, R. M. A. Azad, “CHIRPS: Explaining random forest classification,” Artif. Intell. Rev., vol. 53, no. 8, pp. 5747–5788, 2020, doi: https://doi.org/10.1007/s10462-020-09833-6.
M. Schonlau, R. Y. Zou, “The random forest algorithm for statistical learning,” Stata J. Promot. Commun. Stat. Stata, vol. 20, no. 1, pp. 3–29, 2020, doi: https://doi.org/10.1177/1536867X20909688.
L. de la Perrelle, G. Radisic, M. Cations, B. Kaambwa, G. Barbery, K. Laver, “Costs and economic evaluations of quality improvement collaboratives in healthcare: a systematic review,” BMC Heal. Serv. Res., vol. 20, no. 1, p. 155, 2020, doi: https://doi.org/10.1186/s12913-020-4981-5.
P. Chandrakar, “Github Link:” https://github.com/PreetiChandrakar/predicting-hospital-charges.
B. Abdelmoula, M. Torjmen, N. B. Abdelmoula, “Machine learning based prediction tool of hospitalization cost,” in 2021 22nd International Arab Conference on Information Technology (ACIT), 2021, pp. 1–6, doi: https://doi.org/10.1109/ACIT53391.2021.9677110.
B. Langenberger, T. Schulte, O. Groene, “The application of machine learning to predict high-cost patients: A performance-comparison of different models using healthcare claims data,” PLOS ONE, vol. 18, no. 1, p. e0279540, 2023, doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0279540.
Z. Xiao, X. Xu, H. Xing, F. Song, X. Wang, B. Zhao, “A federated learning system with enhanced feature extraction for human activity recognition,” Knowledge-Based Syst., vol. 229, p. 107338, 2021, doi: https://doi.org/10.1016/j.knosys.2021.107338.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Вісті вищих учбових закладів. РадіоелектронікаИздатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.
Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).
Варианты доступа к статье:
1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)
В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).
2. Статья с последующим доступом по подписке
В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.
- Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
- Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
- Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
- Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
- Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
- Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
- Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
- Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
- Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
- Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
- Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
- Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
- Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
- Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
- В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
- Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
- Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.
