Uso de redes neurais para o problema de previsão de pacientes de alto custo

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Franklin Messias Barbosa
Orientador(a): Renato Porfirio Ishii
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/3959
Resumo: The growing aging of the world population, along with several environmental, social, and economic factors, end up posing major challenges for public health in general. Within this scenario, it is of interest for both private health insurance operators and public health managers to better manage available resources to reach the largest possible share of society. To do so, keeping in mind the amount of information produced daily, it is also clear the need for data processing and decision support technologies so that such management can be done satisfactorily. This study aims to analyze the application of machine learning and deep learning techniques in health care scenarios. One of the possible applications includes the detection of possible high-cost patients from historical data, to better target interventions that may prevent the transition of regular patients into high-cost ones or, in the case of those who are already in this condition, to allow appropriate approaches, rather than generic ones. In both cases, the detection of such patients can be beneficial, reducing avoidable costs and improving patients’ condition. The final model, chosen to predict the high-cost condition was a fully connected sequential network, with 3 hidden layers and 3 dropout layers. That network had 88% on accuracy and f1 score metrics, 91% on recall, 86% on precision and 84% specificity, showing the model’s capacity to correctly classify examples from both classes. This work also aimed to make the creation and testing of such networks easier, by providing the tools developed during its evolution on GitHub.
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One of the possible applications includes the detection of possible high-cost patients from historical data, to better target interventions that may prevent the transition of regular patients into high-cost ones or, in the case of those who are already in this condition, to allow appropriate approaches, rather than generic ones. In both cases, the detection of such patients can be beneficial, reducing avoidable costs and improving patients’ condition. The final model, chosen to predict the high-cost condition was a fully connected sequential network, with 3 hidden layers and 3 dropout layers. That network had 88% on accuracy and f1 score metrics, 91% on recall, 86% on precision and 84% specificity, showing the model’s capacity to correctly classify examples from both classes. This work also aimed to make the creation and testing of such networks easier, by providing the tools developed during its evolution on GitHub.O crescente envelhecimento da população mundial, juntamente com diversos fatores ambientais, sociais e econômicos, acabam gerando grandes desafios para a saúde pública em geral. Dentro deste cenário é de interesse tanto para operadoras de planos de saúde privados quanto para gestores da saúde pública um melhor gerenciamento dos recursos disponíveis, a fim de atingir a maior parcela possível da sociedade. Para isso, tendo em mente a quantidade de informações produzidas diariamente, fica evidente também, a necessidade do uso de tecnologias de processamento de dados e auxílio à tomada de decisões para que tal gerenciamento seja feito de maneira satisfatória. Este trabalho tem como objetivo analisar a aplicação de técnicas de machine learning na área da saúde. Uma das possíveis aplicações inclui a detecção de possíveis pacientes de alto custo a partir de dados históricos, a fim de melhor direcionar intervenções que venham a evitar a transição de pacientes regulares em pacientes de alto custo, ou, no caso daqueles que já estão nessa condição, permitir abordagens apropriadas ao invés de genéricas. Em ambos os casos, a detecção de tais pacientes pode ser benéfica, reduzindo custos evitáveis e melhorando a condição dos pacientes. A fim de realizar tais detecções, este trabalho se concentrou no uso de técnicas de machine learning, especificamente, Redes Neurais, juntamente com um conjunto de dados composto por respostas de pesquisas aplicadas pelo governo dos Estados Unidos, denominado Medical Expenditure Panel Survey (MEPS) e atributos coletados a partir da literatura. O modelo final escolhido para prever a condição de alto custo foi uma rede neural sequencial totalmente conectada, com 3 camadas ocultas e 3 camadas de dropout. Esta rede obteve 88% nas métricas de accuracy e f1 score, 91% na métrica de recall, 86% de precision e 84% de specificity, demonstrando a capacidade do modelo de prever corretamente exemplos de ambas as classes. Este trabalho teve também como objetivo facilitar a criação e o teste dessas redes, disponibilizando as ferramentas desenvolvidas durante sua evolução no GitHub.Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do SulUFMSBrasilredes neuraispacientes de alto custoHEP datasetmachine learningprediçãoUso de redes neurais para o problema de previsão de pacientes de alto custoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisRenato Porfirio IshiiFranklin Messias Barbosainfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMSinstname:Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)instacron:UFMSTHUMBNAILUso de redes neurais para o problema de previsão de pacientes de alto custo.pdf.jpgUso de redes neurais para o problema de previsão de pacientes de alto custo.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1070https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/3959/3/Uso%20de%20redes%20neurais%20para%20o%20problema%20de%20previs%c3%a3o%20de%20pacientes%20de%20alto%20custo.pdf.jpg89ff4f7e6a7ba9dd8c4656931ac64dc4MD53TEXTUso de redes neurais para o problema de previsão de pacientes de alto custo.pdf.txtUso de redes neurais para o problema de previsão de pacientes de alto custo.pdf.txtExtracted texttext/plain97214https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/3959/2/Uso%20de%20redes%20neurais%20para%20o%20problema%20de%20previs%c3%a3o%20de%20pacientes%20de%20alto%20custo.pdf.txtec30eb304bbf0214375761305ba0e98aMD52ORIGINALUso de redes neurais para o problema de previsão de pacientes de alto custo.pdfUso de redes neurais para o problema de previsão de pacientes de alto custo.pdfapplication/pdf380416https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/3959/1/Uso%20de%20redes%20neurais%20para%20o%20problema%20de%20previs%c3%a3o%20de%20pacientes%20de%20alto%20custo.pdf54b8793630584b5489c80e15ef997aadMD51123456789/39592021-09-30 15:57:57.657oai:repositorio.ufms.br:123456789/3959Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufms.br/oai/requestri.prograd@ufms.bropendoar:21242021-09-30T19:57:57Repositório Institucional da UFMS - Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)false
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