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dc.creatorOliveira, Reinaldo Ribeiro de-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3491888057702042por
dc.contributor.advisor1Dias, Cleber Gustavo-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2147386441758156por
dc.contributor.referee1Dias, Cleber Gustavo-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2147386441758156por
dc.contributor.referee2Graziosi, Maria Elisabete Salvador-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2940944860729134por
dc.contributor.referee3Sassi, Renato José-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/8750334661789610por
dc.contributor.referee4Isabella, Adriana Paula Jordão-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/2166720341501330por
dc.contributor.referee5Librantz, Andre Felipe Henriques-
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/3569470521730110por
dc.date.accessioned2026-05-26T15:29:36Z-
dc.date.issued2026-03-10-
dc.identifier.citationOliveira, Reinaldo Ribeiro de. Novo índice clínico-laboratorial para predição de deterioração em adultos hospitalizados com modelo híbrido de aprendizagem profunda. 2026. 177 f. Tese( Programa de Pós-Graduação em Informática e Gestão do Conhecimento) - Universidade Nove de Julho, São Paulo.por
dc.identifier.urihttp://bibliotecatede.uninove.br/handle/tede/3986-
dc.description.resumoINTRODUÇÃO: A deterioração clínica de pacientes, que podem levar a riscos de mortalidade, em especial nas unidades de terapia intensiva, está relacionada a um processo dinâmico de agravamento fisiológico com progressão de disfunção orgânica o qual pode ser monitorado ao longo do tempo por grandezas, ou indicadores, que podem ser obtidos dos prontuários clínicos dos pacientes. A avaliação da deterioração consiste em uma tarefa onerosa dada o comportamento clínico complexo e variável de cada paciente. O crescente volume de dados clínicos nos Prontuários Eletrônicos dos Pacientes (PEP), se caracterizam como registros longitudinais de informações de saúde dos pacientes. Com estes dados são possíveis utilizar modelos de protocolos de deteriorações clínicas, que podem observar e acompanhar a evolução fisiológica em pacientes hospitalizados. Com uso do prontuário eletrônico do paciente, os registros eletrônicos, podem gerar insights e predições de eventos futuros. Este estudo, justifica-se pela necessidade de desenvolvimento de um novo índice fundamentado em inteligência artificial híbrida, capaz de processar dados clínicos heterogêneos temporais de registros eletrônicos de saúde. OBJETIVO: Desenvolver e testar um índice composto por dados clínicos e de laboratório para a predição de deterioração em pacientes adultos hospitalizados com o uso de algoritmos de aprendizagem de máquina. MÉTODO: O estudo é de natureza tecnológica experimental exploratório. Para a condução dos experimentos foram selecionados 1.100.000 pacientes a partir de 2 datasets extraídos inicialmente da base de dados MIMIC-III. O estudo foi organizado em três etapas: Na primeira etapa foi realizada uma revisão de escopo, na segunda etapa foi determinado o índice de deterioração do paciente adulto a partir dos dados clínicos e de laboratório com séries temporais mais relevantes tratados estatisticamente e na última etapa foram realizados os experimentos computacionais, usando uma abordagem híbrida de redes neurais convolucionais e redes de memória de curto e longo prazo, a fim de predizer o índice de deterioração em passos de tempo futuros. Construiu-se então os modelos matemáticos necessários para cálculo dos pesos das varáveis que fazem parte do índice de deterioração. RESULTADOS: O modelo de redes neurais híbridas, recebeu ajustes em 10 cenários diferentes para avaliação de seus desempenhos, com ajustes de hiper parâmetros em “Seed, Past_H, Future_H, Val_Split, Epochs e Batch_Size “, onde foi possível demonstrar a predição de eventos futuros com uma série temporal retroativa de registros e treinamentos para predizer a sexta (6) hora, décima segunda (12) hora, décima oitava (18) hora e vigésima quarta (24) hora. O desempenho obteve métricas globais de MAE = 9,36 - 9,89 e MAPE = 24,19 - 25,96%. CONCLUSÕES: Os desempenhos do modelo híbrido, apresentou resultados muito próximos com hiper parâmetros semelhantes, com pacientes de bases diferentes, como MIMIC-III e MIMIC-IV. Os melhores resultados foram observados na predição das próximas 6 horas futuras. Por fim, sugerimos que a pesquisa tem potencial de ineditismo explorado na condução do trabalho, que projeta contribuições científicas para a comunidade acadêmica, para a sociedade e para os processos assistenciais, e que os resultados podem antecipar eventos clínicos e oferece oportunidades de intervenções e condutas no ambiente hospitalar para a segurança e proteção dos pacientes.por
dc.description.abstractINTRODUCTION: Clinical deterioration in patients, which may lead to increased mortality risk, particularly in intensive care units, is associated with a dynamic process of physiological decline characterized by the progression of organ dysfunction. This process can be monitored over time through measurable indicators obtained from patients’ clinical records. Assessing clinical deterioration is a demanding task due to the complex and variable clinical behavior of each patient. The growing volume of clinical data within Electronic Health Records (EHRs) is characterized as longitudinal patient health information. These data enable the application of clinical deterioration protocols capable of observing and tracking physiological progression in hospitalized patients. The use of EHRs allows electronic records to generate insights and predictions of future clinical events. This study is justified by the need to develop a novel index grounded in hybrid artificial intelligence capable of processing heterogeneous temporal clinical data derived from electronic health records. OBJECTIVE: To develop and test an index composed of clinical and laboratory data for predicting deterioration in hospitalized adult patients using machine learning algorithms. METHODS: This study has an exploratory experimental technological design. A total of 1,100,000 patients were selected from two datasets originally extracted from the MIMIC-III database. The study was structured into three stages: (i) a scoping review, (ii) development of an adult patient deterioration index based on the most relevant clinical and laboratory time-series data treated statistically, and (iii) computational experiments using a hybrid approach combining convolutional neural networks (CNNs) and long short-term memory (LSTM) networks to predict the deterioration index at future time steps. Mathematical models were constructed to calculate the weights of variables composing the deterioration index. RESULTS: The hybrid neural network model was evaluated across 10 different scenarios with hyperparameter tuning (Seed, Past_H, Future_H, Val_Split, Epochs, and Batch_Size). The model demonstrated the ability to predict future events using retrospective time-series records to forecast 6-hour, 12-hour, 18-hour, and 24-hour horizons. Global performance metrics achieved were MAE ranging from 9.36 to 9.89 and MAPE from 24.19% to 25.96%. CONCLUSIONS: The hybrid model showed consistent performance under similar hyperparameters across different patient cohorts from MIMIC-III and MIMIC-IV. The best results were observed for 6-hour-ahead predictions. The study presents innovative potential and offers scientific contributions to the academic community, society, and healthcare delivery processes. The findings suggest that the proposed approach can anticipate clinical events and provide opportunities for timely interventions and clinical decision-making in hospital settings, thereby enhancing patient safety.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2026-05-26T15:29:36Z No. of bitstreams: 1 Reinaldo Ribeiro de Oliveira.pdf: 7106735 bytes, checksum: c53eebaa4254ca809427a5e2147d5cbf (MD5)eng
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2026-05-26T15:29:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reinaldo Ribeiro de Oliveira.pdf: 7106735 bytes, checksum: c53eebaa4254ca809427a5e2147d5cbf (MD5) Previous issue date: 2026-03-10eng
dc.formatapplication/pdf*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Nove de Julhopor
dc.publisher.departmentInformáticapor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUNINOVEpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Informática e Gestão do Conhecimentopor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectíndice de deteriorações clínicaspor
dc.subjectmortalidadepor
dc.subjectregistros eletrônicos de saúdepor
dc.subjectaprendizado de máquinapor
dc.subjectséries temporaispor
dc.subjectinteligência artificialpor
dc.subjectclinical deterioration indexeng
dc.subjectmortalityeng
dc.subjectelectronic health recordseng
dc.subjectmachine learningeng
dc.subjecttime serieseng
dc.subjectartificial intelligenceeng
dc.subject.cnpqCIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAOpor
dc.titleNovo índice clínico-laboratorial para predição de deterioração em adultos hospitalizados com modelo híbrido de aprendizagem profundapor
dc.typeTesepor
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