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Tipo de Documento: Monografia
Título: Predição da necessidade de hospitalização em pacientes com Chikungunya utilizando técnicas de aprendizado de máquina no estado de Sergipe
Autor(es): Santos, Wanderson Alves dos
Data do documento: 22-Jul-2026
Orientador: Silva, José Rodrigo Santos
Resumo: A febre chikungunya é uma arbovirose de elevada relevância para a saúde pública brasileira, apresentando altas taxas de incidência e potencial para evolução clínica grave, especialmente na região Nordeste. Este estudo teve como objetivo desenvolver modelos preditivos, fundamentados em técnicas de aprendizado de máquina, para estimar a necessidade de hospitalização entre pacientes com casos confirmados de chikungunya no estado de Sergipe. Para isso, foram utilizados dados secundários provenientes do Sistema de Informação de Agravos de Notificação (SINAN), abrangendo o período de 2020 a 2025. A metodologia consistiu em um estudo observacional, retrospectivo e quantitativo, baseado na análise de variáveis sociodemográficas, manifestações clínicas e doenças preexistentes. Em virtude do expressivo desbalanceamento da variável de desfecho, na qual apenas 5,1% dos casos confirmados resultaram em hospitalização, aplicou-se uma técnica de sobreamostragem para reduzir vieses no treinamento dos algoritmos. Foram ajustados modelos de Regressão Logística, Naive Bayes, Árvore de Decisão, Bagging e Random Forest. Os resultados demonstraram que o balanceamento dos dados contribuiu para aumentar substancialmente a capacidade de identificação da classe minoritária. Entre os modelos avaliados, a Regressão Logística e o Naive Bayes apresentaram os melhores desempenhos, alcançando sensibilidade de 0,769 e áreas sob a curva (AUC) de 0,790 e 0,808, respectivamente. Adicionalmente, a interpretação das razões de chances da Regressão Logística permitiu identificar os principais fatores associados à hospitalização, destacando-se leucopenia (OR = 7,47), raça/cor branca (OR = 4,91), raça/cor preta, parda ou indígena (OR = 3,49), doenças autoimunes (OR = 3,08), doenças hematológicas (OR = 2,28), além das manifestações clínicas de vômito e artrite. Conclui-se que a Regressão Logística constitui a abordagem mais adequada para o contexto analisado, por combinar desempenho preditivo satisfatório e elevada interpretabilidade, contribuindo para a identificação precoce de pacientes com maior risco de hospitalização e para o fortalecimento das ações de vigilância epidemiológica e gestão em saúde pública.
Abstract: Chikungunya fever is a major public health concern in Brazil, characterized by high incidence rates and the potential for severe clinical outcomes, particularly in the Northeast region. This study aimed to develop predictive models based on machine learning techniques to estimate the need for hospitalization among patients with confirmed chikungunya infection in the state of Sergipe. Secondary data were obtained from the Notifiable Diseases Information System (SINAN), covering the period from 2020 to 2025. The study adopted an observational, retrospective, and quantitative design, analyzing sociodemographic characteristics, clinical manifestations, and pre-existing comorbidities. Given the pronounced class imbalance in the outcome variable, with only 5.1% of confirmed cases resulting in hospitalization, an oversampling technique was applied to mitigate bias during model training. Logistic Regression, Naive Bayes, Decision Tree, Bagging, and Random Forest models were evaluated. The results showed that data balancing substantially improved the identification of the minority class. Among the evaluated models, Logistic Regression and Naive Bayes achieved the best performance, reaching a sensitivity of 0.769 and areas under the receiver operating characteristic curve (AUC) of 0.790 and 0.808, respectively. Additionally, the interpretation of the odds ratios from Logistic Regression allowed the identification of the main factors associated with hospitalization, highlighting leukopenia (OR = 7.47), white race/color (OR = 4.91), black, brown, or indigenous race/color (OR = 3.49), autoimmune diseases (OR = 3.08), hematological diseases (OR = 2.28), as well as the clinical manifestations of vomiting and arthritis. The findings suggest that Logistic Regression is the most suitable approach for the analyzed context, as it combines satisfactory predictive performance with high interpretability. Consequently, it may support the early identification of patients at greater risk of hospitalization and contribute to strengthening epidemiological surveillance and public health decision-making.
Palavras-chave: Estatística
Ensino superior (UFS)
Vírus Chikungunya
Hospitalização
Aprendizado de máquina supervisionado
Modelos preditivos de aprendizagem
Epidemiológica
Sistema de Informação de Agravos de Notificação (SINAN)
Chikungunya virus
Hospitalization
Supervised machine learning
Predictive learning models
Epidemiology
área CNPQ: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA::ESTATISTICA
Idioma: por
Sigla da Instituição: Universidade Federal de Sergipe (UFS)
Departamento: DECAT - Departamento de Estatística e Ciências Atuariais – Estatística – São Cristóvão - Presencial
Citação: Santos, Wanderson Alves dos. Predição da necessidade de hospitalização em pacientes com Chikungunya utilizando técnicas de aprendizado de máquina no estado de Sergipe. São Cristóvão, 2026. Monografia (graduação em Estatística) – Departamento de Estatística e Ciências Atuariais, Centro de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2026
URI: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/25795
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