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

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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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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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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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