Prédiction des parcours sous l’angle médico-économique : Une approche basée sur l’intelligence artificielle

Prediction of pathways from a medico-economic perspective : An approach based on artificial intelligence

• Auteur / Autrice : Alice Martin
• Direction : Alain Guinet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et applications
• Date : Soutenance le 11/07/2023
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale en Informatique et Mathématiques de Lyon (Lyon ; 2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : Membre de : Université de Lyon (2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : DISP - Décision et Information pour les Systèmes de Production (Lyon, INSA) - Décision et Information pour les Systèmes de Production / DISP
• Jury : Président / Présidente : Maria Di Mascolo
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Guinet, Maria Di Mascolo, Nadia Lahrichi, Lina Fatima Soualmia, Vincent Augusto, Julien Fondrevelle, Céline Robardet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nadia Lahrichi, Lina Fatima Soualmia

Mots clés

Mots clés contrôlés

Parcours de soins coordonnés

Hospitalisation à domicile

Intelligence artificielle en médecine

Mots clés libres

Informatique

Parcours patient

Parcours de soins

Troubles neurocognitifs

Hospitalisation à domicile

Simulation médico-Économique

Classification non supervisée

Classification supervisée

Recherche opérationnelle

Chaînes de markov

Organisation du soin

Prédiction

Informatics

Patient journey

Care trajectory

Neurocognitive disorders

Homecare Hospital

Medical-Economic simulation

Unsupervised classification

Supervised classification

Operational research

Markov chains

Care organisation

Prediction

Résumé

Les structures de santé rencontrent des difficultés structurelles dans l'organisation des soins et la prise en charge de leurs patients, notamment chroniques. Ces blocages sont multiples - prévalence croissante des maladies chroniques et vieillissement de la population, fracture territoriale dans l'accès aux soins, pression sur les coûts et l'efficience - et peuvent avoir un fort impact sur les perspectives de santé des populations. Les organisations, en particulier les hôpitaux, tentent de surmonter ces barrières en optimisant les parcours patients et de soins. Au sein de ces trajectoires, l'un des leviers d'efficience est de pouvoir comprendre quels aspects du profil d'un patient sont corrélés aux événements ayant un impact sur le recours et la consommation de soins, afin de pouvoir les anticiper. Les récentes avancées technologiques en matière d'IA permettent d'étudier une grande variété de parcours et d'analyser un large panel de variables. Dans ces travaux, nous souhaitons représenter et analyser les parcours dans plusieurs contextes cliniques, en utilisant les données médico-économiques et de facturation comme proxy pour reconstruire la trajectoire individuelle d'un patient. L'objectif final est d'alléger les pressions opérationnelles sur les ressources hospitalières tout en améliorant le confort des soins et la qualité de la prise en charge. Nous présentons deux études de cas : la prédiction du parcours d'une cohorte en vie réelle de patients atteints de troubles neurocognitifs et la prédiction des soins d'un hôpital à domicile en France. Nous avons décrit les trajectoires et étudié les principaux facteurs de variation en utilisant les caractéristiques cliniques des patients, y compris l'évolution de la maladie. Nous avons ensuite utilisé ces mêmes facteurs pour prédire la variation du parcours des patients. Notre méthodologie s'articule autour de deux étapes : l'identification de groupes médico-économiques de patients pertinents, par le biais d'un regroupement par exemple, puis la prédiction des soins requis au fil du temps. Notre modèle a permis de prédire les variations des parcours avec une précision allant de 60,5 % à 90 % selon les scénarios.

Health care providers are experiencing difficulties in the organization of care and the management of their patients, particularly chronic ones. These block roads are multiple, including the increasing prevalence of chronic diseases and aging of the population, territorial divide in access to care, pressure on costs and efficiency - and can have a strong impact on the health prospects of populations. Healthcare organizations, particularly hospitals, are trying to overcome these difficulties by optimizing patient and care pathways as a whole. Within these trajectories, one of the levers for efficiency is to be able to understand which aspects of a patient's profile are correlated with the events that have an impact on the use and consumption of care, so that they can be anticipated. Recent technological advances in AI make it possible to study a wide variety of care pathways and to analyze a broad range of variables. In this work, we want to represent and analyze the pathways in several clinical contexts, using billing and medico-economic data as a proxy to reconstruct the individual trajectory of a patient. The ultimate goal is to relieve the operational pressures on hospital resources while improving the comfort of patient care. We present two case studies: health journey prediction from a real-life cohort of patients with neurocognitive disorders and care prediction from a homecare hospital in France. We portrayed the trajectories and investigated the main drivers of variation using patient clinical characteristics including disease progression. We then used the same drivers to predict patient journey variation. Our methodology was built on two steps: identifying relevant medico-economical groups of patients, through clustering for example – then predicting the variation of care required through time. Our model allowed to predict patient journey variation with an accuracy ranging from of 60.5% to 90% depending on scenarios