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使用機器學習輔助選擇抗生素處方治療軟組織感染
Other Title
Machine learning to assist in selecting antibiotic prescriptions to treat soft tissue infections
Type
thesis
Date Issued
2024-06-12
Author(s)
田昇達
Advisor
林明錦
Subjects
系所名稱:醫學院人工智慧醫療碩士在職專班
Publisher
醫學院人工智慧醫療碩士在職專班
Description
學位別:碩士
關鍵字:軟組織感染; 抗生素; 機器學習; 決策支持系統; 臨床預測
論文公開日期:2024-07-23
關鍵字:軟組織感染; 抗生素; 機器學習; 決策支持系統; 臨床預測
論文公開日期:2024-07-23
Abstract
本研究探討了機器學習模型在輔助選擇抗生素處方以治療軟組織感染中的應用。通過分析大量臨床數據,構建了多個機器學習模型,包括SVM、Random Forest、Decision Tree和XGBoost。研究結果顯示,所有模型的交叉驗證平均值均達到0.9以上,其中XGBoost模型表現最佳,交叉驗證平均值達到0.996,並且在預測精度和穩定性方面也表現優異。
進一步的分析顯示,XGBoost模型在多分類問題上的精確率、召回率和F1分數也優於其他模型。在具體錯誤分類上,XGBoost模型的預測錯誤量最少,不合理的預測錯誤比例也最低。通過專家意見分析,發現錯誤預測主要集中在某些抗生素組合的分類上,這可能與臨床上同時使用這些藥品的開立頻率有關。另一類錯誤是申請單上多項適應症同時登載,所導致的研究偏差,反映了機器在處理複雜組合藥品時的挑戰。此外,本研究還進行了文獻比較,驗證了模型在不同文獻中的應用效果,並分析了模型的優勢與挑戰,以及在實際應用中的考量。
綜上所述,本研究顯示,機器學習模型,特別是XGBoost,在抗生素處方的準確性和有效性方面具有顯著優勢。這些結果為未來在臨床上應用機器學習輔助抗生素選擇提供了重要的參考依據,並期望能進一步提高臨床治療的精準度和有效性。
進一步的分析顯示,XGBoost模型在多分類問題上的精確率、召回率和F1分數也優於其他模型。在具體錯誤分類上,XGBoost模型的預測錯誤量最少,不合理的預測錯誤比例也最低。通過專家意見分析,發現錯誤預測主要集中在某些抗生素組合的分類上,這可能與臨床上同時使用這些藥品的開立頻率有關。另一類錯誤是申請單上多項適應症同時登載,所導致的研究偏差,反映了機器在處理複雜組合藥品時的挑戰。此外,本研究還進行了文獻比較,驗證了模型在不同文獻中的應用效果,並分析了模型的優勢與挑戰,以及在實際應用中的考量。
綜上所述,本研究顯示,機器學習模型,特別是XGBoost,在抗生素處方的準確性和有效性方面具有顯著優勢。這些結果為未來在臨床上應用機器學習輔助抗生素選擇提供了重要的參考依據,並期望能進一步提高臨床治療的精準度和有效性。