-
شماره ركورد
28491
-
پديد آورنده
آرزو صفري
-
عنوان
ارائه رويكرد مبتني بر يادگيري ماشين جهت پيشبيني بقا و انطباق گيرنده و اهدا كننده در پيوند كليه ( مطالعه موردي )
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
مهندسي صنايع
-
سال تحصيل
1399
-
تاريخ دفاع
1402/1/15
-
استاد راهنما
فرناز برزين پور
-
استاد مشاور
مريم رهبر
-
دانشكده
مهندسي صنايع
-
چكيده
پيوند كليه به عنوان درمان انتخابي براي بيماران مبتلا به نارسايي كليه است. با توجه به افزايش تعداد گيرندگان، كمبود اعضاي اهدا كننده و امكان پس زدن پيوند يكي از چالش برانگيزترين مباحث، افزايش پيشبيني بقاي پيوند با توجه به تطبيق اهداكننده و گيرنده و انتساب يك اهداكننده معين به نامزدهاي بالقوه در ليست انتظار مي باشد. يادگيري ماشين با توسعه مدل هاي پيش بيني و شناسايي عوامل مهم رد پيوند مي تواند به پزشكان و محققان در جهت درك عوامل پيچيده رد پيوند و توسعه رويكردهاي مبني بر داده براي پيش آگاهي و بهبود نتايج مورد استفاده قرار گيرد.
در اين تحقيق به منظور توسعه مدلي براي پيشبيني بقا پيوند كليه در كوتاه مدت، داده هاي آزمايشگاهي و جمعيت شناختي مربوط به 657 جفت دهنده و اهداكننده مرگ مغزي بيمارستان سينا طي سال هاي 1393 تا 1400 مورد مطالعه قرار گرفت. در ابتدا به منظور افزايش كيفيت داده به آماده سازي و پيش پردازش دادها در خصوص داده هاي مفقوده و شناسايي ركوردهاي پرت پرداخته شد. براي مقابله با مشكل عدم تعادل طبقاتي روش هاي مختلف الگوريتم هاي يادگيري تجميعي از جمله يادگيري تقويت طبقه بندي، آدا بوست، گراديانت تقويت شده شديد، جنگل تصادفي متعادل و تقويت به كمك زير نمونه گيري تصادفي و الگوريتم آماري لجستيك رگرسيون استفاده شد.
پس از تنظيم فراپارامترهاي مدل ويژگي هاي مهم و نوع اثرگزاري بر نتايج به تفكيك مشخص گرديد. در ادامه بهترين آستانه براي تفكيك دسته ها مشخص گرديد. همچنين روش كلاس خروجي بر اساس اكثريت رايها با سه رويكرد متفاوت درجهت افزايش عملكرد مدل مورد ارزيابي قرار گرفت. پس از تنظيم فراپارامترها در بين الگوريتم هاي مورد ارزيابي بيشترين AUC مربوط به تقويت زيرنمونه گيري با 79 درصد مي باشد. پس از تنظيم آستانه بهينه بيشترين شاخص ميانگين g در مدل آدابوست با 78 درصد افزايش نسبت به حالت عادي بدست آمد. در مدل تعميم يافته حداكثر آرا با الگوريتم هاي منتخب شاخص ميانگين g به 83 درصد رسيد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1402/04/18
-
عنوان به انگليسي
Machine learning approach to predict graft survival and donor-recipient match in kidney transplant (case study)
-
تاريخ بهره برداري
4/3/2024 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
ارزو صفري
-
چكيده به لاتين
Kidney transplantation is the preferred treatment for individuals with end-stage renal disease. Due to the increasing number of patients in need of transplants, along with the shortage of donor organs and the risk of rejection, one of the most complex aspects of this field is improving the prediction of transplant survival through donor-recipient matching and assigning specific donors to potential candidates on the waiting list. Machine learning can assist doctors and researchers in developing prediction models and identifying crucial factors in graft rejection to predict and enhance transplant outcomes.
This study aimed to develop prediction models for short-term kidney transplant outcomes using a comprehensive set of laboratory and demographic data from 657 pairs of recipients and cadaveric donors at Sina Hospital in Tehran between 2014 and 2022. At first, preparation and pre-processing enhance data quality by finding missing data and identifying outliers. To deal with the class imbalance problem, various ensemble learning algorithms, including CatBoost, AdaBoost, RUSBoost, Extreme Gradient Boosting, balanced random forest, and Logistic regression were employed.
After fine-tuning the model hyperparameters, crucial features were identified and their impact on the model’s output was determined. Additionally, the optimal threshold for classifying outcomes was established. The voting method was also evaluated using three different approaches to improve the model performance. After parameter adjustments, the result showed that the RUSBoost algorithm achieved the highest Area Under the Curve (AUC) with among 79% evaluated algorithms. Furthermore, after setting the optimal threshold, the AdaBoost algorithm demonstrated the highest g-means score, exhibiting a 78% improvement compared to the normal state. The selected algorithms with the optimal threshold in the voting model reached a g-means score of 83%.
-
كليدواژه هاي فارسي
پيوند كليه , يادگيري ماشين , پيش بيني , انطباق گيرنده و اهدا كننده
-
كليدواژه هاي لاتين
Kidney transplant , Machine learning , Prediction , donor-recipient match
-
Author
Arezoo safari
-
SuperVisor
Dr. Farnaz Barzinpour
-
لينک به اين مدرک :