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INFARCTUS DU MYOCARDE : QUELLES SONT LES TRAJECTOIRES
DE SOINS PRONOSTIQUES DU DÉCÈS À L'HÔPITAL ?
J. Pinaire, J. Azé, S. Bringay, P. Landais
LIRMM, EA 2415 Université de Montpellier & CHU de Nîmes
Ingénierie des Connaissances 2017Caen – 05 juillet 2017
Sommaire
• Contexte et objectifs
• Méthode
• Résultats
• Conclusion et perspectives
2
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Contexte 3
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
3
120 000 personnes par an
• 12 000 décèdent lors de la 1ère crise
• 18 000 décèdent un an après
Objectifs 4
Prédire le décès à partir des parcours de soins :
• Déterminer le meilleur modèle
• Identifier les parcours pronostiques du décès
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Méthode 5
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Phase 1
Extraction de motifs séquentiels contextuels
Phase 2
Prédiction
Méthode : Phase 1 6
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Base nationale PMSI Sélection des patients avec
séjours IM
Méthode : Phase 1 7
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Base nationale PMSI Sélection des patients avec
séjours IM
Critères IM
De 20 à 99 ans
France métropolitaine
Du 1er mars 2009 au 31 décembre 2014
Du 1er mars 2009 au 31 décembre 2014
412 486 patients
+++=
Méthode : Phase 1 8
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Base nationale PMSI Sélection des patients avec
séjours IM
Création de contextes
Sexe : H - FAge : - 45; 45 – 65;
+ 65 ans.Nb Hospit : 2-5; 5-60;+ 60.
Méthode : Phase 1 9
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Base nationale PMSI Sélection des patients avec
séjours IM
Reconstitution des trajectoires
Création de contextes
Sexe : H - FAge : - 45; 45 – 65;
+ 65 ans.Nb Hospit : 2-5; 5-60;+ 60.
Méthode : Phase 1 10
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Infarctus du myocarde
ObésitéDiabète
Infarctus du myocarde
CataracteInsuffisance rénale
Fracture du poignet
Infarctus aigu avec décès
Angine de poitrine
Autre type de séjours
Séjour lié à la cardiopathologie
Infarctus du myocarde ObésitéDiabète
Infarctus du myocarde
Insuffisance rénale
Infarctus aigu avec décès
I. Reconstitution des séquences des évènements hospitaliers
II. Constitution des trajectoires de patients
Angine de poitrine
Légende des différentes catégories de séjours
Patient 1
Patient 2
Patient 1
Patient 2
Tri des évènements
Reconstitution des trajectoires
Méthode : Phase 1 11
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Base nationale PMSI Sélection des patients avec
séjours IM
Reconstitution des trajectoires
Recherche de motifs séquentiels contextuels fréquents
Création de contextes
Sexe : H - FAge : - 45; 45 – 65;
+ 65 ans.Nb Hospit : 2-5; 5-60;+ 60.
(Rabatel, 2011)
Méthode : Phase 1 12
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Séquence
Généralement fréquent : 4/5
Fréquent chez les
Recherche de motifs séquentiels contextuels fréquents
Méthode : Phase 1 13
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Base nationale PMSI Sélection des patients avec
séjours IM
Reconstitution des trajectoires
Recherche de motifs séquentiels contextuels fréquents
Création de contextes
Sexe : H - FAge : - 45; 45 – 65;
+ 65 ans.Nb Hospit : 2-5; 5-60;+ 60.
(Rabatel, 2011)
Sélection des motifs maximaux (Gouda & Zaki, 2005)
A-B-C A-B-CA-B
Méthode : Phase 2 14
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Sélection des données
Méthode : Phase 2 15
Sélection des données
Données pour la validation externe :
échantillon validation
Données pour la prédiction :
échantillons apprentissage
et test
• Trajectoires ayant au moins 4 évènements (5 199 patients)
• Echantillons équilibrés selon l’état final du patient à la fin de la période d’observation : autant de patients décédés que vivants
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Méthode : Phase 2 16
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Sélection des données
Calcul des scores similarité
Méthode : Phase 2 17
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Motif 1 Motif 2 … Motif k
TrajPat 1 score
TrajPat 2
TrajPat 3
…
TrajPat n
Dans un contexte donné, pour chaque patient on calcule la similarité entre chacun des motifs et la trajectoire du patient.
Cette similarité est mesurée par :• Distances d’édition : LCS, OSA, Levenshtein, Damerau-Levenshtein• Distances q-gramme, Jaccard, cosinus• Distances de Jaro et Jaro-Winckler
Calcul des scores similarité
Méthode : Phase 2 18
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Sélection des données
Prédiction : apprentissage & test
Calcul des scores similarité
Méthode : Phase 2 19
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Prédiction : Naïve Bayes
Régression logistiqueArbre de régression
KNNSVM
Modèles
Test et mesures de performances :
Accuracy, taux d’erreur, précision, F-mesure, aire sous la
courbe ROC
Choix du modèle
Échantillon Test
Échantillon apprentissage
Prédiction : apprentissage & test
Méthode : Phase 2 20
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Sélection des données
Prédiction : apprentissage & test
Validation externe
Calcul des scores similarité
(Collins, 2015)
Méthode : Phase 2 21
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Modèle sélectionné
Validation et mesures de performances :
aire sous la courbe ROC et score de BrierÉchantillon
validation
Validation externe
Méthode : Phase 2 22
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Sélection des données
Prédiction : apprentissage & test
Validation externe
Calcul des scores similarité
Identification des parcours pronostiques du décès
Résultats
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
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• Choix des modèles :
• Régression logistique couplée avec une distance d’édition
• SVM couplée avec une distance q-gramme
Résultats
J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
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• Identification des parcours pronostiques du décès :
� Contexte 5-60 séjours :• IM aigu – pose de stent• Actes diagnostics par voie vasculaire
• Pose de stent – pose de stent – pose de stent• Actes thérapeutiques par voie vasculaire
� Contexte 3-5 séjours :• IM aigu• Actes diagnostics par voie vasculaire
• Actes thérapeutiques par voie vasculaire
Facteurs de risque
Facteurs protecteurs
Conclusions
• Modélisation du décès : • Données : trajectoires des patients • Méthode en 2 étapes : extraction de motifs fréquents et prédiction
• Identification de parcours à risque : • Evolution de la pathologie• Suivi du patient
• Limites de l’étude :• Différence de longueur des séquences• Qualité des données PMSI
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J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Perspectives
• Amélioration de l’approche proposée :• Pondération sur la longueur des séquences• Utilisation d’autres mesures (émergence, confiance,…)
• D’autres approches sont possibles :• Autres contextes + Classifieur• Analyse de concept formelle + Event Calculus
• Système de surveillance à partir des bases PMSI
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J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires
Références
• Collins G. S., Reitsma J. B., Altman D. G. & Moons K. G. (2015). Transparent reporting of a multivariable prediction model for individualprognosis or diagnosis (TRIPOD) : the TRIPOD statement. BioMed Central Medicine, 13(1), g7594.
• Gouda K. & Zaki M. J. (2005). GenMax : An Efficient Algorithm for Mining Maximal Frequent Itemsets. Data Mining and Knowledge Discovery, 11(3), 223–242.
• Rabatel J. (2011). Extraction de motifs contextuels : Enjeux et applications dans les données séquentielles. PhD thesis, Université Montpellier II.
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J. Pinaire - Infarctus du myocarde, mortalité et trajectoires