Enhancing patient representation learning with inferred family pedigrees improves disease risk prediction

系谱图 疾病 家族史 机器学习 代表(政治) 计算机科学 人工智能 特征学习 数据科学 图形 医学 自然语言处理 理论计算机科学 病理 遗传学 基因 放射科 政治 法学 生物 政治学
作者
Xiayuan Huang,Jatin Arora,A. Mesut Erzurumluoglu,Stephen A. Stanhope,Daniel Lam,Jatin Arora,A. Mesut Erzurumluoglu,Daniel Lam,Pierre Khoueiry,Jan Jensen,James J. Cai,Nathan Lawless,Jan M. Kriegl,Zhihao Ding,Johann de Jong,Hongyu Zhao,Zhihao Ding,Zuoheng Wang,Johann de Jong
出处
期刊:Journal of the American Medical Informatics Association [Oxford University Press]
卷期号:32 (3): 435-446 被引量:1
标识
DOI:10.1093/jamia/ocae297
摘要

Abstract Background Machine learning and deep learning are powerful tools for analyzing electronic health records (EHRs) in healthcare research. Although family health history has been recognized as a major predictor for a wide spectrum of diseases, research has so far adopted a limited view of family relations, essentially treating patients as independent samples in the analysis. Methods To address this gap, we present ALIGATEHR, which models inferred family relations in a graph attention network augmented with an attention-based medical ontology representation, thus accounting for the complex influence of genetics, shared environmental exposures, and disease dependencies. Results Taking disease risk prediction as a use case, we demonstrate that explicitly modeling family relations significantly improves predictions across the disease spectrum. We then show how ALIGATEHR’s attention mechanism, which links patients’ disease risk to their relatives’ clinical profiles, successfully captures genetic aspects of diseases using longitudinal EHR diagnosis data. Finally, we use ALIGATEHR to successfully distinguish the 2 main inflammatory bowel disease subtypes with highly shared risk factors and symptoms (Crohn’s disease and ulcerative colitis). Conclusion Overall, our results highlight that family relations should not be overlooked in EHR research and illustrate ALIGATEHR’s great potential for enhancing patient representation learning for predictive and interpretable modeling of EHRs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Luciana完成签到 ,获得积分10
刚刚
科研通AI6.4应助摄青梦境采纳,获得10
刚刚
充电宝应助Terry采纳,获得10
刚刚
zzs发布了新的文献求助10
刚刚
晓倩完成签到,获得积分10
1秒前
二星发布了新的文献求助10
1秒前
Rambo完成签到,获得积分10
2秒前
不坐直升机完成签到 ,获得积分10
2秒前
斯文败类应助科研凡采纳,获得10
3秒前
4秒前
zhou发布了新的文献求助10
4秒前
王童发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
小涵完成签到,获得积分10
6秒前
zzs完成签到,获得积分10
7秒前
二星完成签到,获得积分10
7秒前
lulu发布了新的文献求助10
8秒前
11完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
微风应助blamehu采纳,获得10
11秒前
11秒前
欣慰的雨旋完成签到 ,获得积分10
12秒前
田様应助合适的如松采纳,获得10
12秒前
CleanWater应助哈哈镜阿姐采纳,获得10
13秒前
小歪完成签到 ,获得积分10
14秒前
Alie完成签到 ,获得积分10
17秒前
doudou发布了新的文献求助10
18秒前
lu完成签到 ,获得积分10
18秒前
斯文败类应助专业中药人采纳,获得10
20秒前
情怀应助doudou采纳,获得10
21秒前
Tiffany完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
hyfwkd完成签到,获得积分10
22秒前
大模型应助wang采纳,获得10
24秒前
于蒙完成签到,获得积分10
25秒前
傻傻的盼曼完成签到,获得积分10
25秒前
小苒Ran完成签到 ,获得积分10
25秒前
大溺完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Cardiovascular Research and Medicine(2e) 820
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7779842
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9320095
关于积分的说明 20374730
捐赠科研通 7367383
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3319559
关于科研通互助平台的介绍 2467518
邀请新用户注册赠送积分活动 2335294