Deep Learning Classification of Unipolar Electrograms in Human Atrial Fibrillation: Application in Focal Source Mapping
Notice bibliographique
Résumé
Focal sources are potential targets for atrial fibrillation (AF) catheter ablation, but they can be time-consuming and challenging to identify when unipolar electrograms (EGM) are numerous and complex. Our aim was to apply deep learning (DL) to raw unipolar EGMs in order to automate putative focal sources detection. We included 78 patients from the Focal Source and Trigger (FaST) randomized controlled trial that evaluated the efficacy of adjunctive FaST ablation compared to pulmonary vein isolation alone in reducing AF recurrence. FaST sites were identified based on manual classification of sustained periodic unipolar QS EGMs over 5-s. All periodic unipolar EGMs were divided into training (n = 10,004) and testing cohorts (n = 3,180). DL was developed using residual convolutional neural network to discriminate between FaST and non-FaST. A gradient-based method was applied to interpret the DL model. DL classified FaST with a receiver operator characteristic area under curve of 0.904 ± 0.010 (cross-validation) and 0.923 ± 0.003 (testing). At a prespecified sensitivity of 90%, the specificity and accuracy were 81.9 and 82.5%, respectively, in detecting FaST. DL had similar performance (sensitivity 78%, specificity 89%) to that of FaST re-classification by cardiologists (sensitivity 78%, specificity 79%). The gradient-based interpretation demonstrated accurate tracking of unipolar QS complexes by select DL convolutional layers. In conclusion, our novel DL model trained on raw unipolar EGMs allowed automated and accurate classification of FaST sites. Performance was similar to FaST re-classification by cardiologists. Future application of DL to classify FaST may improve the efficiency of real-time focal source detection for targeted AF ablation therapy.
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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 | 0,001 | 0,003 |
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».