Improving the accuracy of medical diagnosis with causal machine learning.

深度学习 因果推理 人工神经网络 精密医学
作者
Jonathan G. Richens,Ciarán M. Lee,Saurabh Johri
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:11 (1): 3923-3923 被引量:76
标识
DOI:10.1038/s41467-020-17419-7
摘要

Machine learning promises to revolutionize clinical decision making and diagnosis. In medical diagnosis a doctor aims to explain a patient’s symptoms by determining the diseases causing them. However, existing machine learning approaches to diagnosis are purely associative, identifying diseases that are strongly correlated with a patients symptoms. We show that this inability to disentangle correlation from causation can result in sub-optimal or dangerous diagnoses. To overcome this, we reformulate diagnosis as a counterfactual inference task and derive counterfactual diagnostic algorithms. We compare our counterfactual algorithms to the standard associative algorithm and 44 doctors using a test set of clinical vignettes. While the associative algorithm achieves an accuracy placing in the top 48% of doctors in our cohort, our counterfactual algorithm places in the top 25% of doctors, achieving expert clinical accuracy. Our results show that causal reasoning is a vital missing ingredient for applying machine learning to medical diagnosis. In medical diagnosis a doctor aims to explain a patient’s symptoms by determining the diseases causing them, while existing diagnostic algorithms are purely associative. Here, the authors reformulate diagnosis as a counterfactual inference task and derive new counterfactual diagnostic algorithms.
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
刚刚
Driscoll完成签到,获得积分10
1秒前
果汁发布了新的文献求助10
2秒前
第三完成签到,获得积分10
2秒前
oyyh发布了新的社区帖子
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
调皮铸海发布了新的文献求助10
3秒前
nong12123发布了新的文献求助10
3秒前
xia完成签到,获得积分10
4秒前
小不发布了新的文献求助10
4秒前
MM完成签到 ,获得积分10
4秒前
NexusExplorer应助欢呼的镜子采纳,获得10
4秒前
peng应助NNI采纳,获得10
5秒前
Rita发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
忘川发布了新的文献求助10
6秒前
巷雨完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI2S应助李李李李采纳,获得30
8秒前
小李发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
liangshuang发布了新的文献求助10
9秒前
研友_VZG7GZ应助大力翠丝采纳,获得10
10秒前
yi发布了新的文献求助10
10秒前
旅行者完成签到,获得积分10
11秒前
28551发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
烟花应助田田田chong采纳,获得10
12秒前
yangr完成签到,获得积分20
12秒前
wcf完成签到,获得积分10
13秒前
研友_VZG7GZ应助gs19960828采纳,获得10
14秒前
14秒前
陈冲完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
yangr发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
lllll完成签到,获得积分10
16秒前
Owen应助asww采纳,获得10
16秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
The ACS Guide to Scholarly Communication 2000
Studien zur Ideengeschichte der Gesetzgebung 1000
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Pharmacogenomics: Applications to Patient Care, Third Edition 800
Ожившие листья и блуждающие цветы. Практическое руководство по содержанию богомолов [Alive leaves and wandering flowers. A practical guide for keeping praying mantises] 500
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 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 3079267
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2731896
关于积分的说明 7521337
捐赠科研通 2380638
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1262413
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 611928
版权声明 597414