Machine Learning Patient-Specific Prediction of Heart Failure Hospitalization Using Cardiac MRI-Based Phenotype and Electronic Health Information
Notice bibliographique
Résumé
Background: Heart failure (HF) hospitalization is a dominant contributor of morbidity and healthcare expenditures in patients with systolic HF. Cardiovascular magnetic resonance (CMR) imaging is increasingly employed for the evaluation of HF given capacity to provide highly reproducible phenotypic markers of disease. The combined value of CMR phenotypic markers and patient health information to deliver predictions of future HF events has not been explored. We sought to develop and validate a novel risk model for the patient-specific prediction of time to HF hospitalization using routinely reported CMR variables, patient-reported health status, and electronic health information. Methods: Standardized data capture was performed for 1,775 consecutive patients with chronic systolic HF referred for CMR imaging. Patient demographics, symptoms, Health-related Quality of Life, pharmacy, and routinely reported CMR features were provided to both machine learning (ML) and competing risk Fine-Gray-based models (FGM) for the prediction of time to HF hospitalization. Results: The mean age was 59 years with a mean LVEF of 36 ± 11%. The population was evenly distributed between ischemic (52%) and idiopathic non-ischemic cardiomyopathy (48%). Over a median follow-up of 2.79 years (IQR: 1.59-4.04) 333 patients (19%) experienced HF related hospitalization. Both ML and competing risk FGM based models achieved robust performance for the prediction of time to HF hospitalization. Respective 90-day, 1 and 2-year AUC values were 0.87, 0.83, and 0.80 for the ML model, and 0.89, 0.84, and 0.80 for the competing risk FGM-based model in a holdout validation cohort. Patients classified as high-risk by the ML model experienced a 34-fold higher occurrence of HF hospitalization at 90 days vs. the low-risk group. Conclusion: In this study we demonstrated capacity for routinely reported CMR phenotypic markers and patient health information to be combined for the delivery of patient-specific predictions of time to HF hospitalization. This work supports an evolving migration toward multi-domain data collection for the delivery of personalized risk prediction at time of diagnostic imaging.
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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 | 0,005 | 0,009 |
| 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 | 0,000 | 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 | 0,000 |
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 ».