A machine learning algorithm for electrocardiographic fQRS quantification validated on multi-center data
Notice bibliographique
Résumé
Fragmented QRS (fQRS) is an electrocardiographic (ECG) marker of myocardial conduction abnormality, characterized by additional notches in the QRS complex. The presence of fQRS has been associated with an increased risk of all-cause mortality and arrhythmia in patients with cardiovascular disease. However, current binary visual analysis is prone to intra- and inter-observer variability and different definitions are problematic in clinical practice. Therefore, objective quantification of fQRS is needed and could further improve risk stratification of these patients. We present an automated method for fQRS detection and quantification. First, a novel robust QRS complex segmentation strategy is proposed, which combines multi-lead information and excludes abnormal heartbeats automatically. Afterwards extracted features, based on variational mode decomposition (VMD), phase-rectified signal averaging (PRSA) and the number of baseline-crossings of the ECG, were used to train a machine learning classifier (Support Vector Machine) to discriminate fragmented from non-fragmented ECG-traces using multi-center data and combining different fQRS criteria used in clinical settings. The best model was trained on the combination of two independent previously annotated datasets and, compared to these visual fQRS annotations, achieved Kappa scores of 0.68 and 0.44, respectively. We also show that the algorithm might be used in both regular sinus rhythm and irregular beats during atrial fibrillation. These results demonstrate that the proposed approach could be relevant for clinical practice by objectively assessing and quantifying fQRS. The study sets the path for further clinical application of the developed automated fQRS algorithm.
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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 | 0,003 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».