Machine learning prediction of atrial fibrillation in cardiovascular patients using cardiac magnetic resonance and electronic health information
Notice bibliographique
Résumé
Background: Atrial fibrillation (AF) is a commonly encountered cardiac arrhythmia associated with morbidity and substantial healthcare costs. While patients with cardiovascular disease experience the greatest risk of new-onset AF, no risk model has been developed to predict AF occurrence in this population. We hypothesized that a patient-specific model could be delivered using cardiovascular magnetic resonance (CMR) disease phenotyping, contextual patient health information, and machine learning. Methods: Nine thousand four hundred forty-eight patients referred for CMR imaging were enrolled and followed over a 5-year period. Seven thousand, six hundred thirty-nine had no prior history of AF and were eligible to train and validate machine learning algorithms. Random survival forests (RSFs) were used to predict new-onset AF and compared to Cox proportional-hazard (CPH) models. The best performing features were identified from 115 variables sourced from three data domains: (i) CMR-based disease phenotype, (ii) patient health questionnaire, and (iii) electronic health records. We evaluated discriminative performance of optimized models using C-index and time-dependent AUC (tAUC). Results: A RSF-based model of 20 variables (CIROC-AF-20) delivered an overall C-index of 0.78 for the prediction of new-onset AF with respective tAUCs of 0.80, 0.79, and 0.78 at 1-, 2- and 3-years. This outperformed a novel CPH-based model and historic AF risk scores. At 1-year of follow-up, validation cohort patients classified as high-risk of future AF by CIROC-AF-20 went on to experience a 17.3% incidence of new-onset AF, being 24.7-fold higher risk than low risk patients. Conclusions: Using phenotypic data available at time of CMR imaging we developed and validated the first described risk model for the prediction of new-onset AF in patients with cardiovascular disease. Complementary value was provided by variables from patient-reported measures of health and the electronic health record, illustrating the value of multi-domain phenotypic data for the prediction of AF.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 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 | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».