专栏名称: 国际循环
《国际循环》于2004年创刊,由著名心血管专家胡大一教授担任总编辑,以“同步传真国际循环进展”为办刊宗旨,以循证医学理念为指导思想,采用全媒体组合报道模式,致力于为国内广大心脑血管临床、教研人员搭建一座与国际接轨的桥梁。
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ACC.24中国之声丨郭军教授团队开发基于12导联及单导联人工智能心电图模型预测房颤风险

国际循环  · 公众号  · 医学  · 2024-04-18 21:45

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研究结果

研究结局为研究期间内首次出现房颤诊断的心电图,训练集中有956例患者出现房颤(4.5%),测试集中有414例患者出现房颤(4.5%)。基于XGBoost算法的ECG特征子集模型(XG-ECG)表现最佳。超参数调整后,模型在测试集中的5年AUROC达到0.820(0.793-0.847)(图1)。仅使用年龄和性别的Cox模型(AS)表现中等,AUROC为0.782(0.752-0.812)。基于RSF算法及I导联心电特征的单导联心电模型(RSF-ECG)表现最佳(图2),AUROC为0.752(0.718-0.785)。添加患者年龄及性别的12导联心电复合模型(XG-ECG-AS)和单导联心电复合模型(RSF-ECG-AS)的预测能力显著升高,AUROC分别达到0.841(0.817-0.866)和0.809(0.781-0.837)。XG-ECG、XG-ECG-AS和AS模型的校准斜率分别为1.082、1.063、1.024,模型具有良好的校准性(图1)。

图1. 各房颤预测模型的受试者工作曲线及校准曲线。 该图展示了使用患者年龄和性别的Cox比例风险模型(Age & Sex),使用前100个心电图特征的极端梯度提升机(XGBoost)模型(XG-ECG),以及使用前100个心电图特征、年龄和性别的XGBoost模型(XG-ECG-AS)。(A)预测5年房颤风险的受试者工作曲线(ROC);(B)预测5年房颤风险的校准曲线;(C)不同预测时间窗下的ROC曲线下面积(AUROC)。


图2. 十二个单导联房颤预测模型的受试者工作曲线下面积。 该图展示了在感兴趣的时间窗口内,使用每个单导联的随机生存森林(RSF)模型(A)和极端梯度提升机(XGBoost)模型(B)的受试者工作曲线下面积。

研究结论

12导联XG-ECG模型对亚洲人群的未来房颤具有优异的预测能力。单导联RSF-ECG-AS模型表现接近12导联XG-ECG模型,为房颤风险评估提供了可能的简化路径。



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