Acil servis hastalarında troponin ve trombosit düzeyleri arasındaki ilişkinin incelenmesi: Akut koroner sendrom üzerine yapay zekâ tabanlı çalışma

Yazarlar

  • Ayhan Tabur SBÜ Diyarbakır Gazi Yaşargil Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Diyarbakır
  • Fatih Orhan University of Health Sciences, Gülhane Vocational School of Health, Ankara, Türkiye

DOI:

https://doi.org/10.5281/zenodo.16930048

Anahtar Kelimeler:

Yapay zeka, makine öğrenmesi, akut koroner sendrom, Troponin T, tahminleme

Özet

Amaç: Yapay Zekâ (YZ) ve Makine Öğrenmesi (MÖ) alanındaki gelişmeler, tıbbi tanı süreçlerini kökten değiştirmiş olup kritik durumların erken tespiti ve risk değerlendirmesi için yeni olanaklar sunmaktadır. Bu çalışma, makine öğrenmesi modellerini kullanarak Akut Koroner Sendrom (AKS) öngörüsünü yapmayı ve Troponin T, Trombosit (PLT) ve Ortalama Trombosit Hacmi (MPV) biyobelirteçleriyle ilişkisini değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Temel hedef, laboratuvar parametrelerine dayalı olarak yüksek riskli hastaların belirlenmesinde MÖ algoritmalarının etkinliğini incelemek ve erken müdahale stratejilerini geliştirmektir.

Gereç ve Yöntem: Acil servise başvuran toplam 4092 hasta retrospektif olarak incelendi. Bunların 3640’ı sağ kaldı, 452’si ex oldu. Çalışma popülasyonu 2427 erkek ve 1665 kadından oluştu. Random Forest algoritmasıyla yapılan özellik önem analizi sonucunda, AKS ve mortalite riskini öngörmede en kritik biyobelirteçler Troponin T, PLT ve MPV olarak belirlendi. Tahmin doğruluğunu artırmak için üç makine öğrenmesi modeli—Gradient Boosting, XGBoost ve Karar Ağacı-uygulandı ve değerlendirildi. Gradient Boosting modeli %73,99 doğruluk ve 0,6058 ROC AUC değeri ile en iyi genel performansı gösterdi. XGBoost modeli %69,11 doğruluk ve 0,6054 ROC AUC değeri ile yakın sonuç verdi. Karar Ağacı modeli %77,29 doğruluk oranına sahip olsa da, 0,5623 ROC AUC değeri AKS olgularını ayırt etmede zayıf duyarlılık gösterdi. Tüm modeller doğruluk, ROC AUC değerleri, karışıklık matrisleri ve sınıflandırma raporlarına göre değerlendirildi.

 

Bulgular: Gradient Boosting ve XGBoost modelleri güçlü öngörü yetenekleri sergiledi; Gradient Boosting en yüksek sınıflandırma doğruluğunu (%73,99) elde etti. Karar Ağacı modeli en yüksek doğruluk oranına ulaşmasına rağmen, ROC AUC değerinin düşük olması (0,5623) nedeniyle AKS pozitif ve negatif vakaları ayırt etmede sınırlı kaldı. Ayrıca, Troponin T, MPV ve PLT değerlerinde anormallik olan hastaların AKS gelişim riski anlamlı derecede yüksek bulundu.

 

Sonuç: Bu çalışma, akut koroner sendromun öngörülmesinde yapay zekânın önemini vurgulamakta ve Troponin T, PLT ile MPV’nin kritik biyobelirteçler olduğunu göstermektedir. Acil servislerde makine öğrenmesi modellerinin entegrasyonu, yüksek riskli AKS hastalarının daha doğru belirlenmesine olanak sağlayarak erken müdahale ve mortalite oranlarının düşürülmesine katkı sağlayabilir. Gelecek araştırmaların, ileri topluluk öğrenme yöntemleri (Random Forest, XGBoost, Derin Öğrenme) ve ek klinik değişkenlerin entegrasyonu ile tahmin performansını daha da artırması beklenmektedir. YZ tabanlı tanısal modeller, acil tıpta erken AKS tespitini geliştirerek hasta bakımını optimize etmede ve veri odaklı karar vermede kritik bir rol oynayabilir.

 

Referanslar

Rubinger L, Gazendam A, Ekhtiari S, Bhandari M. Machine learning and artificial intelligence in research and healthcare. Injury. 2023;54: S69-S73.

Ahmed Z, Mohamed K, Zeeshan S, Dong X. Artificial intelligence with multi-functional machine learning platform development for better healthcare and precision medicine. Database (Oxford). 2020;2020:baaa010.

van der Schaar M, Alaa AM, Floto A, Gimson A, Scholtes S, Wood A, et al. How artificial intelligence and machine learning can help healthcare systems respond to COVID-19. Mach Learn. 2021;110(1):1-14.

Jones LD, Golan D, Hanna SA, Ramachandran M. Artificial intelligence, machine learning and the evolution of healthcare: A bright future or cause for concern? Bone Joint Res. 2018;7(3):223-225.

Bergmark BA, Mathenge N, Merlini PA, Lawrence-Wright MB, Giugliano RP. Acute coronary syndromes. Lancet. 2022;399(10332):1347-1358.

Makki N, Brennan TM, Girotra S. Acute coronary syndrome. J Intensive Care Med. 2015;30(4):186-200.

Overbaugh KJ. Acute coronary syndrome. Am J Nurs. 2009;109(5):42-52.

Savonitto S, Ardissino D, Granger CB, Morando G, Prando MD, Mafrici A, et al. Prognostic value of the admission electrocardiogram in acute coronary syndromes. JAMA. 1999;281(8):707-713.

Wang H, Zu Q, Chen J, Yang Z, Ahmed MA. Application of artificial intelligence in acute coronary syndrome: a brief literature review. Adv Ther. 2021;38(10):5078-5086.

Iannattone PA, Zhao X, VanHouten J, Garg A, Huynh T. Artificial intelligence for diagnosis of acute coronary syndromes: a meta-analysis of machine learning approaches. Can J Cardiol. 2020;36(4):577-583.

Lippi G, Filippozzi L, Salvagno GL, Montagnana M, Franchini M, Guidi GC, et al. Increased mean platelet volume in patients with acute coronary syndromes. Arch Pathol Lab Med. 2009;133(9):1441-1443.

Pal R, Bagarhatta R, Gulati S, Rathore M, Sharma N. Mean platelet volume in patients with acute coronary syndromes: a supportive diagnostic predictor. J Clin Diagn Res. 2014;8(8):MC01-4.

Wang X, Xu XL, Li XM, Zhao R, Yang X, Cong HL. Diagnostic value of mean platelet volume combined with troponin I for acute coronary syndrome. Am J Med Sci. 2016;352(2):159-165.

Aryanto D, Isnanta R, Safri Z, Hasan R. Diagnostic value of mean platelet volume (MPV) to troponin T inpatients with acute coronary syndrome. IOP Conf Ser: Earth Environ Sci. 2018;125(1):012122.

Ahamed H, Henry RA, Pai R. Association of mean platelet volume and acute coronary syndrome. Int J Res Med Sci. 2017;5(4): 1217-1220.

Azmi SS, Baliga S. An overview of boosting decision tree algorithms utilizing AdaBoost and XGBoost boosting strategies. Int Res J Eng Technol. 2020;7(5): 6867-6870.

Wade C, Glynn K. Hands-on gradient boosting with XGBoost and scikit-learn: Perform accessible machine learning and extreme gradient boosting with Python. Packt Publishing Ltd, 2020.

Anghel A, Papandreou N, Parnell T, De Palma A, Pozidis H. Benchmarking and optimization of gradient boosting decision tree algorithms. arXiv preprint arXiv. 2018;1809.04559.

Xi Y, Zhuang X, Wang X, Nie R, Zhao G. A research and application based on gradient boosting decision tree. In Web Information Systems and Applications: 15th International Conference, WISA 2018, Taiyuan, China, September 14–15, 2018, Proceedings 15 (pp. 15-26). Springer International Publishing.

Yıldız MN, Altunok İ, Bozan Ö, Atiş ŞE, Çekmen B, Aksel G. The relationship between mean platelet volume (MPV) and cardiac troponin I (cTnI) levels and mortality in patients with ischemic stroke. Haydarpaşa Numune Med J. 2021;61(4): 451-455.

Mercan R, Demir C, Dilek İ, Asker M, Atmaca M. (2010). Mean platelet volume in acute coronary syndrome. Van Tıp Dergisi. 2010;17(3):89-95.

Ranjith MP, DivyaRaj R, Mathew D, George B, Krishnan MN. Mean platelet volume and cardiovascular outcomes in acute myocardial infarction. Heart Asia. 2016;8(1):16-20.

Ahmed MS, Uddin MJ, Popy UZ, Mohammad Ali M, Saha BP, Afroz F, et al. Association of platelet count and mean platelet volume in acute ST- elevated myocardial infarction. Bangladesh Heart J. 2023;38(2):120-126.

Yayınlanmış

2025-08-23

Nasıl Atıf Yapılır

Tabur, A., & Orhan, F. (2025). Acil servis hastalarında troponin ve trombosit düzeyleri arasındaki ilişkinin incelenmesi: Akut koroner sendrom üzerine yapay zekâ tabanlı çalışma. Journal of Social and Analytical Health, 5(2), 124–135. https://doi.org/10.5281/zenodo.16930048