Avaliação por Aprendizagem Automática da Probabilidade de Enxaqueca no Dia Seguinte

O conjunto de análise inclui pacientes com enxaqueca que utilizaram a aplicação Nerivio para reportar ataques de enxaqueca e/ou sintomas associados e/ou informações relacionadas com enxaqueca.

A recolha de dados é efetuada através da aplicação Nerivio (Nerivio®). Durante o registo na aplicação, os pacientes consentem a recolha de dados anónimos para fins de investigação e fornecem informações demográficas. Os participantes podem reportar voluntariamente características basais como o momento de início do tratamento em relação ao início do ataque, dor de cabeça, incapacidade funcional e presença/ausência de sintomas associados à enxaqueca, bem como resultados do tratamento 2 horas após o tratamento. Todos os dados são armazenados num servidor seguro compatível com HIPAA.

O algoritmo será treinado com dados a nível de utilizador. O conjunto de dados será estruturado como uma matriz tabular, onde as colunas representam características relacionadas com o risco e as linhas representam observações de utilizador-dia. O conjunto de características (X) serve como variáveis de entrada, enquanto a etiqueta de ocorrência de enxaqueca (Y) é o resultado alvo. O conjunto de características (X) pode ser dividido em quatro grupos, de acordo com a fonte de dados:

Dados demográficos - idade e sexo foram autorreportados através da aplicação durante o registo. O país do utilizador é identificado com base no endereço IP.

Dados de questionário - características que são as respostas do paciente ao questionário de diário diário ou a um questionário pré-tratamento. Estes incluem gravidade da dor de cabeça, incapacidade funcional, toma de medicação, aura, duração da dor e sintomas prodrómicos. Os dados sobre sintomas prodrómicos são recolhidos através de uma pergunta de escolha múltipla com 14 respostas predefinidas.

Dados meteorológicos - características ambientais baseadas na localização geográfica dos utilizadores. Estes incluem pressão barométrica, temperatura, índice de calor, índice UV, vento, humidade e precipitação.

Características calculadas - características que são calculadas com base nos dados recolhidos anteriormente. Estes incluem médias, frequências, número de dias consecutivos, etc.

Definição da Etiqueta (Y) - A variável alvo (Y) será definida usando entradas de diário diário e questionários pré-tratamento. O campo "enxaqueca do dia seguinte" serviu como resultado alvo. Será atribuído um valor de 1 (dia com enxaqueca) se for reportada enxaqueca no dia civil seguinte; será atribuído um valor de 0 (dia sem enxaqueca) se não for reportada enxaqueca. Os valores em falta foram mantidos como nulos para capturar informações potenciais inerentes à sua ocorrência não aleatória.

Um dia é classificado como dia com enxaqueca (Y = 1) se ambas as seguintes condições forem cumpridas: A) O nível de dor de cabeça foi reportado como ligeiro, moderado ou severo no diário ou questionário pré-tratamento. B) Pelo menos um indicador adicional de enxaqueca estava presente: toma de medicação relacionada com enxaqueca, ou reporte de fotofobia, fonofobia, náuseas e/ou vómitos, ou aura no diário ou questionário pré-tratamento.

As seguintes medidas de resultados padrão de ML foram utilizadas para avaliar o desempenho do modelo:

Precisão - a percentagem de dias com enxaqueca corretamente previstos, de entre todos os dias previstos.

Acurácia - a percentagem de dias corretamente previstos (com e sem enxaqueca), de entre todos os dias previstos.

Sensibilidade (também designada taxa de recall) - a percentagem de dias com enxaqueca corretamente previstos, de entre todos os dias com enxaqueca.

Especificidade - a percentagem de dias sem enxaqueca corretamente previstos, de entre todos os dias sem enxaqueca.

Área Sob a Curva (AUC) - a probabilidade de o modelo classificar um dia com enxaqueca mais alto do que um dia sem enxaqueca, com base nas pontuações de risco previstas (resumindo a capacidade do modelo de distinguir entre dias com e sem enxaqueca em todos os limiares de classificação).

Pontuação F1 - o equilíbrio entre dias com enxaqueca corretamente previstos e evitar dias com enxaqueca erroneamente previstos, combinando sensibilidade e precisão numa única medida.