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Predição de Doenças Crônicas com Determinantes Sociais da Saúde

Trabalho de conclusão de curso: arquitetura preditiva que mede quanto os determinantes sociais da saúde mudam a predição de hipertensão — e a que custo de equidade.

Telas do projeto

Hipertensão por região no estado do Tocantins
Hipertensão por região no estado do Tocantins
Importância das variáveis no modelo Random Forest
Importância das variáveis no modelo Random Forest
Razão de chances (odds ratio) dos determinantes sociais
Razão de chances (odds ratio) dos determinantes sociais
Análise de equidade do modelo Random Forest
Análise de equidade do modelo Random Forest

Problema

Modelos clínicos ignoram escolaridade, renda e condições de vida. Isso pode melhorar a acurácia, mas também pode esconder viés: um modelo que acerta mais no agregado pode falhar de forma sistemática nos grupos mais vulneráveis.

Visão geral

Usei os microdados da Pesquisa Nacional de Saúde (PNS 2019) e o processo de Knowledge Discovery in Databases (KDD) para preparação, análise e modelagem. Comparei Regressão Logística com regularização LASSO contra Random Forest em três cenários — biomédico, social e integrado — para isolar a contribuição das variáveis sociodemográficas. Os modelos integrados alcançaram AUC próxima de 0,80 e recall de aproximadamente 75%, mantendo capacidade discriminativa mesmo com a inclusão dessas variáveis.

Decisões técnicas

  • Separar os cenários biomédico, social e integrado em vez de jogar tudo num modelo só: sem isso não dá para atribuir ganho ou perda a um grupo de variáveis.
  • Comparar um modelo interpretável (Regressão Logística com LASSO) com um ensemble (Random Forest) para saber se a complexidade extra paga o que promete.
  • Medir equidade junto com acurácia: Odds Ratio, Feature Importance e métricas de fairness, não só AUC.
  • Reportar a diferença de desempenho entre grupos de escolaridade, porque o número agregado esconde exatamente o que a pesquisa queria mostrar.

Arquitetura

KDDSupervised MLFairness analysis

Tecnologias

PythonPandasNumPyScikit-learnJupyterLabMatplotlibSeaborn