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Tipo: Monografia
Título: Predição de infarto agudo do miocárdio e insuficiência cardíaca com aprendizado de máquina - uma análise comparativa no MIMIC-IV
Autor(es): Bortoli, Luan
Primeiro Orientador: Salton, Giancarlo Dondoni
Resumo: As doenças cardiovasculares figuram entre as principais causas de morbidade e mortalidade, com destaque para o Infarto Agudo do Miocárdio e a Insuficiência Cardíaca, cuja gravidade clínica demanda identificação precoce de pacientes em risco. Neste trabalho, foram desenvolvidos e comparados quatro classificadores supervisionados (Regressão Logística, Support Vector Machine, Árvore de Decisão e K-Nearest Neighbors) para a predição de DCV a partir de dados do MIMIC-IV. Utilizaram-se 546.028 admissões, com variável-alvo binária definida por códigos CID-9/CID-10, das quais 16,3% corresponderam a casos positivos. As variáveis incluíram dados demográficos, sinais vitais e exames laboratoriais; o pré-processamento envolveu limpeza de valores incompatíveis, imputação pela mediana, padronização e divisão estratificada em treino (70%) e teste (30%). Os modelos foram ajustados por busca em grade com validação cruzada estratificada e avaliados por acurácia, precisão, Recall, F1-Score e AUC-ROC, além de matrizes de confusão e análise de interpretabilidade. A Árvore de Decisão apresentou o melhor equilíbrio, com AUC-ROC de 0,868, Recall de 0,788 e menor número de falsos negativos (5.664), enquanto o SVM obteve desempenho próximo, porém a maior custo computacional. A Regressão Logística mostrou desempenho consistente e interpretabilidade pelos coeficientes, e o KNN,emboracommaioracurácia, exibiu Recall baixo, evidenciando limitações da métrica em bases desbalanceadas. As análises indicaram idade, ureia, troponina T e NT-proBNP como variáveis mais relevantes, reforçando a plausibilidade clínica dos padrões aprendidos.
Abstract/Resumen: Cardiovascular diseases are among the leading causes of morbidity and mortality, particularly acute myo cardial infarction and heart failure, whose clinical severity calls for early identification of at-risk patients. This study developed and compared four supervised classifiers (Logistic Regression, Support Vector Machine, Decision Tree, and K-NearestNeighbors)topredictCVDusingMIMIC-IVdata. Atotalof546,028hospitaladmissionswereanalyzed,witha binary outcome defined by ICD-9/ICD-10 codes; 16.3% were positive cases. Features comprised demographic variables, vital signs, and laboratory tests; preprocessing included removal of physiologically implausible values, median imputa tion, standardization, and a stratified split into training (70%) and testing (30%). Models were tuned via grid search with stratified cross-validation and assessed using accuracy, precision, recall, F1-score, and AUC-ROC, complemented by con fusion matrices and interpretability analyses. The decision tree achieved the best overall balance (AUC-ROC 0.868; recall 0.788; lowest false negatives, 5,664), while the SVM was competitive at higher computational cost. Logistic regression provided stable performance with coefficient-based interpretability, and KNN, despite the highest accuracy, showed low recall, underscoring the limits of accuracy under class imbalance. Interpretability results highlighted age, urea, troponin T, and NT-proBNP as the most influential variables, supporting the clinical plausibility of the learned patterns.
Palavras-chave: Aprendizado de máquina
Doenças cardiovasculares
Predição
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal da Fronteira Sul
Sigla da Instituição: UFFS
Faculdade, Instituto ou Departamento: Campus Chapecó
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/9406
Data do documento: 2026
Aparece nas coleções:Ciência da Computação

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