Prediction of Genotype Positivity in Patients With Hypertrophic Cardiomyopathy Using Machine Learning
Notice bibliographique
Résumé
Background: Genetic testing can determine family screening strategies and has prognostic and diagnostic value in hypertrophic cardiomyopathy (HCM). However, it can also pose a significant psychosocial burden. Conventional scoring systems offer modest ability to predict genotype positivity. The aim of our study was to develop a novel prediction model for genotype positivity in patients with HCM by applying machine learning (ML) algorithms. Methods: We constructed 3 ML models using readily available clinical and cardiac imaging data of 102 patients from Columbia University with HCM who had undergone genetic testing (the training set). We validated model performance on 76 patients with HCM from Massachusetts General Hospital (the test set). Within the test set, we compared the area under the receiver operating characteristic curves (AUROCs) for the ML models against the AUROCs generated by the Toronto HCM Genotype Score (the Toronto score) and Mayo HCM Genotype Predictor (the Mayo score) using the Delong test and net reclassification improvement. Results: Overall, 63 of the 178 patients (35%) were genotype positive. The random forest ML model developed in the training set demonstrated an AUROC of 0.92 (95% CI, 0.85–0.99) in predicting genotype positivity in the test set, significantly outperforming the Toronto score (AUROC, 0.77 [95% CI, 0.65–0.90], P =0.004, net reclassification improvement: P <0.001) and the Mayo score (AUROC, 0.79 [95% CI, 0.67–0.92], P =0.01, net reclassification improvement: P =0.001). The gradient boosted decision tree ML model also achieved significant net reclassification improvement over the Toronto score ( P <0.001) and the Mayo score ( P =0.03), with an AUROC of 0.87 (95% CI, 0.75–0.99). Compared with the Toronto and Mayo scores, all 3 ML models had higher sensitivity, positive predictive value, and negative predictive value. Conclusions: Our ML models demonstrated a superior ability to predict genotype positivity in patients with HCM compared with conventional scoring systems in an external validation test set.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».