Loading...
Prediction of Myocardial Infarction Complications using Machine Learning Methods
Zojaji, Sahar | 2025
0
Viewed
- Type of Document: M.Sc. Thesis
- Language: Farsi
- Document No: 58630 (01)
- University: Sharif University of Technology
- Department: Industrial Engineering
- Advisor(s): Rafiee, Majid; Hemmati, Soheil
- Abstract:
- Accurate prediction of myocardial infarction complications is one of the major challenges in the management of cardiac patients, as the occurrence of such complications can lead to severe consequences for quality of life, length of hospitalization, treatment costs, and mortality. This study aims to develop a data-driven, machine learning-based framework to predict 12 critical post-infarction outcomes using modern algorithms. In the first step, patients were stratified into more homogeneous groups based on treatment effects through a causal clustering algorithm. Subsequently, machine learning models, including logistic regression, random forest, and gradient boosting, were trained and evaluated both within each cluster and on the overall dataset. To assess model performance, accuracy, the area under the curve (AUC), and the Scott-Knott statistical ranking test were employed. The results indicated that in many outcomes, models incorporating causal clustering achieved superior performance compared to global models, with improvements that were not only numerical but also statistically significant. These findings present a novel approach for analyzing patient heterogeneity and modeling cardiac complications, offering the potential to serve as a foundation for developing data-driven clinical decision support systems and health policy planning
- Keywords:
- Myocardial Infarction ; Machine Learning ; Complication Prediction ; Causal Clustering ; Heart Attack ; Cardiovascular Patients
-
محتواي کتاب
- view
- مقدمه
- مبانی نظری و پیشینه پژوهش
- مبانی نظری
- مفاهیم پزشکی مرتبط با بیماری آنفارکتوس میوکارد و عوارض آن
- دادههای پزشکی و ساختارهای رایج در تحلیل عوارض
- الگوریتمهای یادگیری ماشین پرکاربرد در پیشبینی عوارض بالینی
- تفسیرپذیری در مدلهای یادگیری ماشین
- تکنیکهای پرکاربرد در تفسیرپذیری
- تفسیر بالینی در مقابل دقت آمار
- مفاهیم استنتاج علّی و کاربرد آن در پزشکی
- مدلهای مدرن یادگیری علّی برای دادههای پیچیده پزشکی
- چارچوب کلی مسئله یادگیری ماشین در این تحقیق
- مرور ادبیات
- آغاز به کارگیری هوش مصنوعی در پیشبینی عوارض آنفارکتوس میوکارد (۲۰۰۶-۱۹۹۵)
- ورود دادههای سیگنالی، زمانی و چندوجهی به مدلسازی خطر انفارکتوسمیوکارد(۲۰۲۴-۲۰۰۵)
- بهکارگیری الگوریتمهای یادگیری ماشین در پیشبینی عوارض (۲۰۲۴-۲۰۲۱)
- مدلهای ترکیبی، چندمرحلهای، و مبتنی بر دادههای چندمنبعی یا پیچیده
- مدلهای مبتنی بر یادگیری عمیق در پیشبینی و تشخیص عوارض آنفارکتوس میوکارد
- روشهای نوین و آیندهنگر در تحلیل، تفسیر، و کاربرد مدلهای هوش مصنوعی برای آنفارکتوس میوکارد
- شکاف تحقیقاتی
- مبانی نظری
- روش تحقیق
- تجزیه و تحلیل یافتهها
- بررسی توصیفی دادهها و تحلیل ساختار متغیرهای خروجی
- خوشهبندی بیماران با استفاده از تخمینگر نوع اول
- خوشهبندی بیماران با استفاده از تخمینگر نوع دوم
- متعادلسازی دادهها پس از خوشهبندی با استفاده از یادگیری حساس به هزینه
- تخصیص دادههای تست به خوشههای استخراجشده با تخمینگر نیمهپارامتریک
- طبقهبندی با مدل رگرسیون لجستیک: تحلیل درونخوشهای و سراسری
- طبقهبندی با مدل جنگل تصادفی: تحلیل درونخوشهای و سراسری
- طبقهبندی با مدل گرادیان تقویتی: تحلیل درونخوشهای و سراسری
- مقایسه کلی بین مدلهای سراسری و خوشهای
- نتیجهگیری
- مراجع
