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dc.creatorBezerra, Marcos Luiz Cliton-
dc.date.accessioned2026-05-04T20:11:57Z-
dc.date.available2026-05-04T20:11:57Z-
dc.date.issued2026-03-19-
dc.identifier.citationBEZERRA, Marcos Luiz Cliton. Modelagem por equações estruturais aplicada à predição de sepse em dados clínicos multicêntricos. 2026. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40358-
dc.description.abstractSepsis is a complex clinical syndrome associated with high global mortality, whose early diagnosis remains a major challenge, especially in resource-limited settings. Computational models based on machine learning have shown good predictive performance but lack transparency and explanatory capacity. In this context, Structural Equation Modeling (SEM) emerges as a methodological alternative for representing latent clinical constructs and testing the causal relationships underlying sepsis risk. The present study aimed to construct and evaluate a theoretical explanatory model using SEM, based on data from the PhysioNet/Computing in Cardiology Challenge 2019. Initially, data preparation and integration steps were carried out, including format conversion, concatenation, selection of clinical variables, and statistical standardization. Subsequently, latent constructs representing physiopathological systems were specified, and the model was estimated using the semopy package (Python). This approach enabled the calculation of direct and indirect effects, the assessment of global fit quality using the Comparative Fit Index (CFI), Tucker-Lewis Index (TLI), and Root Mean Square Error of Approximation (RMSEA), Goodness of Fit Index (GFI), Adjusted Goodness of Fit Index (AGFI), and the generation of graphical representations of clinical trajectories. The General Condition construct had the greatest impact (standardized coefficient = 0.123; p < 0.001), explaining approximately 30 % of the model’s variance. Next, Respiratory Risk showed a positive contribution of moderate magnitude (standardized coefficient = 0.041; p < 0.001), accounting for about 9 % of the relative influence. In contrast, the Cardiovascular Risk construct showed a negative association of low magnitude (standardized coefficient = - 0.045; p < 0.001), corresponding to approximately 5 % of relative contribution to the outcome. SEM indicated adequate global model fit, with CFI = 0.988, GFI = 0.988, NFI = 0.988, AGFI = 0.942, TLI = 0.942, and a low approximation error (RMSEA = 0.025), confirming the statistical robustness of the estimated relationships. It is concluded that SEM applies to the clinical context of sepsis, contributing not only to prediction but also to the causal explanation of physiopathological mechanisms, thus representing a promising tool for integrating statistical precision and clinical relevance in decision-support systems.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/pt_BR
dc.subjectSepticemia - Diagnósticopt_BR
dc.subjectSistemas de suporte de decisãopt_BR
dc.subjectModelagem de equações estruturaispt_BR
dc.subjectAprendizado do computador - Uso em diagnósticopt_BR
dc.subjectFisiopatologiapt_BR
dc.subjectInformática na medicinapt_BR
dc.subjectSepticemia - Diagnosispt_BR
dc.subjectDecision support systemspt_BR
dc.subjectStructural equation modelingpt_BR
dc.subjectMachine learning - Diagnostic usept_BR
dc.subjectPhysiology, Pathologicapt_BR
dc.subjectMedical informaticspt_BR
dc.titleModelagem por equações estruturais aplicada à predição de sepse em dados clínicos multicêntricospt_BR
dc.title.alternativeStructural equation modeling applied to sepsis prediction in multicenter clinical datapt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoA sepse é uma síndrome clínica complexa, responsável por elevada mortalidade em escala global, cujo diagnóstico precoce permanece um desafio, sobretudo em contextos com recursos limitados. Modelos computacionais baseados em aprendizado de máquina têm apresentado bom desempenho preditivo, mas carecem de transparência e de capacidade explicativa. Assim, a Modelagem por Equações Estruturais (MEE) surge como uma alternativa metodológica capaz de representar construtos clínicos latentes e de testar relações causais subjacentes ao risco de sepse. O presente estudo teve como objetivo construir e avaliar um modelo teórico explicativo, baseado em MEE, utilizando dados do PhysioNet/Computing in Cardiology Challenge 2019. Inicialmente, foram realizadas a preparação e integração das bases de dados, incluindo a conversão de formatos, a concatenação, a seleção de variáveis clínicas e a padronização estatística. Em seguida, especificou-se os construtos latentes representativos de sistemas fisiopatológicos, estimando-se o modelo por meio do pacote semopy (Python) para o cálculo de efeitos diretos e indiretos, a avaliação da qualidade do ajuste global considerando os índices Comparative Fit Index (CFI), Tucker-Lewis Index (TLI) e Root Mean Square Error of Approximation (RMSEA), Goodness of Fit Index (GFI), Adjusted Goodness of Fit Index (AGFI), além da geração de representações gráficas das trajetórias clínicas. A característica de Estado Geral foi a de maior impacto (coeficiente padronizado = 0,123; p < 0,001), explicando cerca de 30 % da variância associada ao modelo. Em seguida, Risco Respiratório apresentou contribuição positiva de magnitude moderada (coeficiente padronizado = 0,041; p < 0,001), correspondente a cerca de 9 % de influência relativa. E a característica Risco Cardiovascular apresentou associação negativa de baixa magnitude (coeficiente padronizado = -0,045; p < 0,001), correspondente a aproximadamente 5 % de participação relativa no desfecho. A MEE indicou ajuste global do modelo, com CFI = 0,988, GFI = 0,988, NFI = 0,988, AGFI = 0,942, TLI = 0,942 e baixo erro de aproximação (RMSEA = 0,025), confirmando a robustez estatística das relações estimadas. Conclui-se que a MEE é aplicável ao contexto clínico da sepse, contribuindo não apenas para a predição, mas também para a explicação causal dos mecanismos fisiopatológicos, configurando-se como uma ferramenta promissora para integrar precisão estatística e relevância clínica em sistemas de suporte à decisão.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0009-0002-0883-5216pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/1279807393145852pt_BR
dc.contributor.advisor1Maia, Joaquim Miguel-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6309-8664pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6369674496221915pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Motta, Fabio de Araujo-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6241-0302pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3441421934514168pt_BR
dc.contributor.referee1Maia, Joaquim Miguel-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-6309-8664pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/6369674496221915pt_BR
dc.contributor.referee2Mendes Júnior, José Jair Alves-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-5578-7734pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttps://lattes.cnpq.br/1920188611669631pt_BR
dc.contributor.referee3Souza, Mauren Abreu de-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0001-6137-918Xpt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/7932254008088709pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Biomédicapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICApt_BR
dc.subject.capesEngenharia Biomédicapt_BR
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