Learning from electronic health records across multiple sites: A communication-efficient and privacy-preserving distributed algorithm

估计员 计算机科学 逻辑回归 算法 统计 估计 数学 机器学习 经济 管理
作者
Rui Duan,Mary Regina Boland,Zixuan Liu,Yue Liu,Howard H. Chang,Hua Xu,Haitao Chu,Christopher H. Schmid,Christopher B. Forrest,John H. Holmes,Martijn J. Schuemie,Jesse A. Berlin,Jason H. Moore,Yong Chen
出处
期刊:Journal of the American Medical Informatics Association [Oxford University Press]
卷期号:27 (3): 376-385 被引量:57
标识
DOI:10.1093/jamia/ocz199
摘要

Abstract Objectives We propose a one-shot, privacy-preserving distributed algorithm to perform logistic regression (ODAL) across multiple clinical sites. Materials and Methods ODAL effectively utilizes the information from the local site (where the patient-level data are accessible) and incorporates the first-order (ODAL1) and second-order (ODAL2) gradients of the likelihood function from other sites to construct an estimator without requiring iterative communication across sites or transferring patient-level data. We evaluated ODAL via extensive simulation studies and an application to a dataset from the University of Pennsylvania Health System. The estimation accuracy was evaluated by comparing it with the estimator based on the combined individual participant data or pooled data (ie, gold standard). Results Our simulation studies revealed that the relative estimation bias of ODAL1 compared with the pooled estimates was <3%, and the ratio of standard errors was <1.25 for all scenarios. ODAL2 achieved higher accuracy (with relative bias <0.1% and ratio of standard errors <1.05). In real data analysis, we investigated the associations of 100 medications with fetal loss during pregnancy. We found that ODAL1 provided estimates with relative bias <10% for 85% of medications, and ODAL2 has relative bias <10% for 99% of medications. For communication cost, ODAL1 requires transferring p numbers from each site to the local site and ODAL2 requires transferring (p×p+p) numbers from each site to the local site, where p is the number of parameters in the regression model. Conclusions This study demonstrates that ODAL is privacy-preserving and communication-efficient with small bias and high statistical efficiency.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
研友_Ljqal8完成签到,获得积分10
2秒前
巫巫巫巫巫完成签到 ,获得积分10
3秒前
zxr完成签到 ,获得积分10
5秒前
HHW完成签到 ,获得积分10
7秒前
郑洋完成签到 ,获得积分10
7秒前
安静一曲完成签到 ,获得积分10
26秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得30
27秒前
秋风细细雨完成签到,获得积分10
27秒前
扶我起来写论文完成签到 ,获得积分10
29秒前
mike2012完成签到 ,获得积分10
33秒前
兔兔完成签到 ,获得积分10
37秒前
MAKEYF完成签到 ,获得积分10
37秒前
一针超人完成签到 ,获得积分10
40秒前
临风浩歌完成签到 ,获得积分10
40秒前
天将明完成签到 ,获得积分10
41秒前
conker完成签到,获得积分10
44秒前
淡如水完成签到 ,获得积分10
44秒前
美丽的鞋垫完成签到 ,获得积分10
47秒前
嘻嘻哈哈啊完成签到 ,获得积分10
52秒前
杰行天下完成签到,获得积分10
1分钟前
猪仔5号完成签到 ,获得积分10
1分钟前
HXL完成签到 ,获得积分10
1分钟前
何h完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xiaofenzi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乐正怡完成签到 ,获得积分0
1分钟前
嘟嘟嘟嘟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Raymond完成签到,获得积分10
1分钟前
ineout完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
lllkkk发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
sherryry完成签到,获得积分10
1分钟前
lllkkk完成签到,获得积分10
2分钟前
John发布了新的文献求助10
2分钟前
luffy完成签到 ,获得积分10
2分钟前
困困困完成签到 ,获得积分10
2分钟前
雍州小铁匠完成签到 ,获得积分10
2分钟前
怡然白竹完成签到 ,获得积分10
2分钟前
大喜子完成签到 ,获得积分10
2分钟前
大雪完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Communist propaganda: a fact book, 1957-1958 500
Briefe aus Shanghai 1946‒1952 (Dokumente eines Kulturschocks) 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3167235
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2818702
关于积分的说明 7922018
捐赠科研通 2478475
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1320350
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 632776
版权声明 602443