0% Complete
فارسی
Home
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
Multiclass ICU Length-of-Stay Prediction Using Tree-Based Machine Learning Techniques
Authors :
Mahyar Mohammadian
1
Somayeh Afrasiabi
2
1- School of Electrical and Computer Engineering, Shiraz University
2- School of Electrical and Computer Engineering, Shiraz University
Keywords :
multi-class prediction،ICU length of stay،CatBoost،MIMIC III،Area Under Curve
Abstract :
Accurate prediction of intensive care unit (ICU) length-of-stay (LOS) is essential for patient management and resource planning. This study compares four tree-based machine learning models—Random Forest, XGBoost, LightGBM, and CatBoost—for multiclass LOS prediction using the MIMIC-III database. A total of 42,306 ICU stays were processed with 17 physiologic variables and discretized into 10 ordered LOS classes. Models were evaluated using quadratic-weighted Cohen’s kappa (κ) and Mean Absolute Deviation (MAD) to capture ordinal agreement and temporal accuracy. CatBoost achieved the best performance (κ = 0.444, MAD = 124.66 hours), effectively predicting both short- and longstay patients, which are operationally critical. XGBoost and Random Forest provided intermediate results, while LightGBM showed lower temporal precision (MAD = 164.19 hours). The results demonstrate that CatBoost’s ordered boosting strategy and native handling of categorical variables enable robust, interpretable predictions suitable for clinical and operational decision-making. These findings highlight the potential of tree-based machine learning to transform ICU LOS prediction from a retrospective metric into a proactive, reliable and interpretable tool for optimizing patient flow, resource allocation and decision-making. The study provides a foundation for future improvements using richer time-series data, multimodal inputs, and multicenter validation.
Papers List
List of archived papers
بهبود کنتراست تصویر با استفاده از الگوریتم بهینهسازی هوشمند-نهنگ مصنوعی
مهرداد نباهات - فرزین مدرس خیابانی
چالشهای بودجهریزی بر مبنای عملکرد با رویکرد گزارشگری یکپارچه در بخش عمومی ایران
جواد پورغفار - مریم عرفان اسفنجانی - امیرعطا علیزاده
Quantum Computing for AI: Current Status and Future Roadmap
Nayereh Majd
Proposed Amniotic Membrane/Alginate Dialdehyde Based Injectable Hydrogel as a Biofunctional Scaffold for Soft Tissue Engineering
Yasaman Pahlavanzadeh - Yousef Mohammadi - Maryam Saadatmand
تاثیر ویژگی های کمیته حسابرسی و حسابرس داخلی بر به موقع بودن گزارشگری مالی
غلامعلی شریفی
رویکردهای مدیریت مالی با استفاده از فناوریهای هوشمند
حسن هاتف - سید محمد عالی نژاد - سید جبار عالی نژاد
مدل ترکیبی مبتنی بر DenseNet، الگوریتم ژنتیک و GAN برای تشخیص آلزایمر از تصاویر MRI
محمد قنبری صباغ - محسن کرمی طلایی
بررسی حسابرسی تقلب در شرکتها و گزارش اخلاقی تقلب
محمدحسین مظلومان - محمدامین زکی زاده
Enhancing Drug–Target Affinity Prediction with Non-Local Block Graph Neural Networks
Reza Tahmasebi - Eghbal Mansoori - Armin Piashehvar - Abbas Mehrbaniyan
Multiclass ICU Length-of-Stay Prediction Using Tree-Based Machine Learning Techniques
Mahyar Mohammadian - Somayeh Afrasiabi
more
Samin Hamayesh - Version 44.4.0