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Enregistrement W4367598055 · doi:10.1038/s41746-023-00806-x

Time and event-specific deep learning for personalized risk assessment after cardiac perfusion imaging

2023· article· en· W4367598055 sur OpenAlexaff
Konrad Pieszko, Aakash Shanbhag, Ananya Singh, M. Timothy Hauser, Robert J.H. Miller, Joanna X. Liang, Manish Motwani, Jacek Kwieciński, Tali Sharir, Andrew J. Einstein, Mathews B. Fish, Terrence D. Ruddy, Philipp A. Kaufmann, Albert J. Sinusas, Edward J. Miller, Timothy M. Bateman, Sharmila Dorbala, Marcelo F. Di Carli, Daniel S. Berman, Damini Dey, Piotr J. Slomka

Notice bibliographique

Revuenpj Digital Medicine · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueCardiac Imaging and Diagnostics
Établissements canadiensUniversity of OttawaLibin Cardiovascular Institute of AlbertaUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesNational Heart, Lung, and Blood InstituteNational Institutes of HealthNational Center for Advancing Translational SciencesU.S. Department of Health and Human Services
Mots-clésMaceInterquartile rangeMedicineMyocardial perfusion imagingInternal medicineAcute coronary syndromeCardiologyReceiver operating characteristicConfidence intervalRisk assessmentCardiovascular eventRevascularizationArtificial intelligencePerfusionComputer sciencePercutaneous coronary interventionMyocardial infarction

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Standard clinical interpretation of myocardial perfusion imaging (MPI) has proven prognostic value for predicting major adverse cardiovascular events (MACE). However, personalizing predictions to a specific event type and time interval is more challenging. We demonstrate an explainable deep learning model that predicts the time-specific risk separately for all-cause death, acute coronary syndrome (ACS), and revascularization directly from MPI and 15 clinical features. We train and test the model internally using 10-fold hold-out cross-validation (n = 20,418) and externally validate it in three separate sites (n = 13,988) with MACE follow-ups for a median of 3.1 years (interquartile range [IQR]: 1.6, 3.6). We evaluate the model using the cumulative dynamic area under receiver operating curve (cAUC). The best model performance in the external cohort is observed for short-term prediction - in the first six months after the scan, mean cAUC for ACS and all-cause death reaches 0.76 (95% confidence interval [CI]: 0.75, 0.77) and 0.78 (95% CI: 0.78, 0.79), respectively. The model outperforms conventional perfusion abnormality measures at all time points for the prediction of death in both internal and external validations, with improvement increasing gradually over time. Individualized patient explanations are visualized using waterfall plots, which highlight the contribution degree and direction for each feature. This approach allows the derivation of individual event probability as a function of time as well as patient- and event-specific risk explanations that may help draw attention to modifiable risk factors. Such a method could help present post-scan risk assessments to the patient and foster shared decision-making.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,411
Score d'incertitude au seuil0,744

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,009
Tête enseignante GPT0,283
Écart entre enseignants0,274 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations27
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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