-
Meta-análise para identificar a capacidade da Machine Learning na predição de diabetes: potencial e impactos da tecnologia na saúde
- Voltar
Título
Meta-análise para identificar a capacidade da Machine Learning na predição de diabetes: potencial e impactos da tecnologia na saúde
Tipo de documento
Resumo
Descrição
Documento publicado na Rebrats (Rede Brasileira de Avaliação de Tecnologias em Saúde) que sintetiza informações, evidências e resultados de estudos ou avaliações em saúde, facilitando a compreensão e o acesso ao conhecimento científico.
Fonte
Rebrats
Ano de publicação
2023
Referência (Vancouver)
Delpino FM, Krolow Costa Â, Rodrigues LF, Nunes BP. Meta-análise para identificar a capacidade da Machine Learning na predição de diabetes: potencial e impactos da tecnologia na saúde. J Assist Farmac Farmacoecon. 2024;9(Suppl. 1).
DOI
10.22563/2525-7323.2024.v9.s1.p.151
Identificador
2023REB128
Title
Meta-Analysis to Identify the Capability of Machine Learning in Predicting Diabetes: Potential and Impact on Health
Document type
Summary
Description
A document published by Rebrats (Brazilian Network for Health Technology Assessment) that synthesizes information, evidence, and results from health studies or assessments, facilitating understanding of and access to scientific knowledge.
Source
Rebrats
Year of publication
2023
Reference (Vancouver)
Delpino FM, Krolow Costa Â, Rodrigues LF, Nunes BP. Meta-análise para identificar a capacidade da Machine Learning na predição de diabetes: potencial e impactos da tecnologia na saúde. J Assist Farmac Farmacoecon. 2024;9(Suppl. 1).
DOI
10.22563/2525-7323.2024.v9.s1.p.151
Identifier
2023REB128
Resumo
Introdução: A diabetes é uma doença caracterizada pela resistência à insulina que pode causar pro-blemas graves ao indivíduo (cardiovasculares, renais, oftalmológicos e neuropáticos) e sistemas de saúde (superlotação, custos altos, dificuldade na identificação da doença). Esta doença é difícil de ser diagnosticada, pois, nas fases iniciais, costuma ser silenciosa – exigindo a necessidade de soluções tecnológicas e eficazes em grande escala. Com isso, a Machine Learning (área dentro da Inteligência Artificial) pode vir como uma contribuição aos gestores e sistemas de saúde para a identificação precoce e manejo da doença. Este estudo objetivou fazer uma revisão sistemática e meta-análise de estudos que tenham usado a Machine Learning para predição da diabetes.Métodos: Foi realizada uma revisão sistemática e meta-análise, cuja pergunta norteadora foi: “Qual a capacidade da Machine Learning na predição de diabetes em humanos?”. Foram realizadas buscas nas bases de dados do Pubmed, LILACS, Scielo, Web of Science e Scopus. Incluíram-se todos os estudos que classificaram a diabetes por meio de um algoritmo de Machine Learning e reportaram os resultados como Área sob a Curva Roc (AUC), que se trata de uma medida bastante utilizada na literatura e de fácil interpretação, variando de 0 a 1 (AUC de 1 tem predição perfeita e AUC de 0.5 representa um modelo sem capacidade discriminativa, semelhante a um classificador aleatório). A literatura considera valores acima de 0.7 como satisfatórios e suficientes para implementação dos modelos. A meta-análise foi rea-lizada utilizando o Software MedCalc, com base na AUC e erro padrão de cada estudo. Para os estudos cujo erro padrão não foi relatado, calculou-se a mediana dos valores dos demais estudos e utilizou-se como imputação para aqueles com dados ausentes.Resultados: No total, foram incluídos 13 estudos, representando cerca de 547 mil participantes. Os estudos foram conduzidos em Oman, China (n=4), Brasil, Índia (n=2), Estados Unidos (n=3), Canadá e Austrália. A AUC reportada entre os estudos variou de 0.75 no estudo conduzido no Brasil, com cerca de 12 mil participantes, a 1 (predição perfeita) em estudo conduzido na Índia com apenas 952 partici-pantes. O resultado da meta-análise de efeitos aleatórios encontrou uma AUC de 0.88, com intervalos de confiança de 0.84 a 0.92.Discussão e conclusões: Este estudo encontrou resultados promissores da Machine Learning na predi-ção de diabetes. Somente no Brasil, os custos anuais da diabetes ultrapassam os dois bilhões de reais, com estimativas projetando o dobro até 2030. A implementação da Machine Learning tem potencial para reduzir esses custos, uma vez que a identificação com antecedência desses casos pode resultar em economia no tratamento, redução de hospitalizações e, principalmente, melhor qualidade de vida a população. Nossos resultados também podem ajudar a mudar as perspectivas da diabetes nos próximos anos, pois com uma ferramenta de fácil acesso e boa predição, os profissionais e gestores da saúde podem produzir um cuidado mais eficiente e humanizado. No entanto, antes da implementação da Machine Learning no mundo real, alguns cuidados precisam ser tomados, principalmente quanto à ge-neralização dos modelos, que precisam ser testados e validados nos locais antes de sua implementação na prática. Como conclusão, este estudo encontrou boa capacidade preditiva da Machine Learning na predição de diabetes, mostrando um potencial para a resolutividade desse problema que atinge milhões de brasileiros.
Palavras-chave
Diabetes | Machine Learning | Meta-análise | Revisão Sistemática
Observações
O registro foi originalmente publicado no idioma nativo em Português. As traduções foram geradas por inteligência artificial para o idioma Inglês.
Abstract
Introduction: Diabetes is a disease characterized by insulin resistance that can cause serious problems for the individual (cardiovascular, renal, ophthalmological and neuropathic) and for health systems (overcrowding, high costs, difficulty in identifying the disease). This disease is difficult to diagnose, since in the early stages it is usually silent - requiring the need for large-scale technological and effective solutions. Therefore, Machine Learning (an area within Artificial Intelligence) can come as a contribution to managers and health systems for the early identification and management of the disease. This study aimed to perform a systematic review and meta-analysis of studies that have used Machine Learning to predict diabetes. Methods: A systematic review and meta-analysis was carried out, whose guiding question was: "What is the capacity of Machine Learning to predict diabetes in humans?". Searches were carried out in the Pubmed, LILACS, Scielo, Web of Science and Scopus databases. All studies that classified diabetes using a Machine Learning algorithm and reported the results as Area Under the Roc Curve (AUC) were included, which is a measure widely used in the literature and easy to interpret, ranging from 0 to 1 (AUC of 1 has perfect prediction and AUC of 0.5 represents a model with no discriminative capacity, similar to a random classifier). The literature considers values above 0.7 as satisfactory and sufficient for implementing the models. The meta-analysis was performed using MedCalc Software, based on the AUC and standard error of each study. For studies whose standard error was not reported, the median of the values of the other studies was calculated and used as imputation for those with missing data. Results: In total, 13 studies were included, representing approximately 547 thousand participants. The studies were conducted in Oman, China (n=4), Brazil, India (n=2), United States (n=3), Canada and Australia. The AUC reported across studies ranged from 0.75 in the study conducted in Brazil, with approximately 12,000 participants, to 1 (perfect prediction) in a study conducted in India with only 952 participants. The random-effects meta-analysis found an AUC of 0.88, with confidence intervals from 0.84 to 0.92. Discussion and conclusions: This study found promising results from Machine Learning in predicting diabetes. In Brazil alone, the annual costs of diabetes exceed two billion reais, with estimates projecting this figure to double by 2030. The implementation of Machine Learning has the potential to reduce these costs, since early identification of these cases can result in savings in treatment, reduced hospitalizations and, most importantly, improved quality of life for the population. Our results can also help change the outlook for diabetes in the coming years, since with an easily accessible and good prediction tool, health professionals and managers can produce more efficient and humanized care. However, before implementing Machine Learning in the real world, some precautions need to be taken, especially regarding the generalization of models, which need to be tested and validated in the locations before their implementation in practice. In conclusion, this study found good predictive capacity of Machine Learning in predicting diabetes, showing a potential for solving this problem that affects millions of Brazilians.
Keywords
Diabetes | Machine Learning | Meta-analysis | Systematic Review
Observation
The record was originally published in its native language, Portuguese. The translations were generated by artificial intelligence into English.
Autoria (authors)
Ândria Krolow Costa | Bruno Pereira Nunes | Felipe Mendes Delpino | Leandro Faria Rodrigues