Using Machine Learning to Predict the Duration of Atrial Fibrillation: Model Development and Validation
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Atrial fibrillation (AF) is a progressive disease, and its clinical type is classified according to the AF duration: paroxysmal AF, persistent AF (PeAF; AF duration of less than 1 year), and long-standing persistent AF (AF duration of more than 1 year). When considering the indication for catheter ablation, having a long AF duration is considered a risk factor for recurrence, and therefore, the duration of AF is an important factor in determining the treatment strategy for PeAF. OBJECTIVE: This study aims to improve the accuracy of the cardiologists' diagnosis of the AF duration, and the steps to achieve this goal are to develop a predictive model of the AF duration and validate the support performance of the prediction model. METHODS: The study included 272 patients with PeAF (aged 20-90 years), with data obtained between January 1, 2015, and December 31, 2023. Of those, 189 (69.5%) were included in the study, excluding 83 (30.5%) who met the exclusion criteria. Of the 189 patients included, 145 (76.7%) were used as training data to build the machine learning (ML) model and 44 (23.3%) were used as test data for predictive ability of the ML model. Using a questionnaire, 10 cardiologists (group A) evaluated whether the test data (44 patients) included AF of more than a 1-year duration (phase 1). Next, the same questionnaire was performed again after providing the ML model's answer (phase 2). Subsequently, another 10 cardiologists (group B) were shown the test results of group A, were made aware of the limitations of their own diagnostic abilities, and were then administered the same 2-stage test as group A. RESULTS: The prediction results with the ML model using the test data provided 81.8% accuracy (72% sensitivity and 89% specificity). The mean percentage of correct answers in group A was 63.9% (SD 9.6%) for phase 1 and improved to 71.6% (SD 9.3%) for phase 2 (P=.01). The mean percentage of correct answers in group B was 59.8% (SD 5.3%) for phase 1 and improved to 68.2% (SD 5.9%) for phase 2 (P=.007). The mean percentage of answers that differed from the ML model's prediction for phase 2 (percentage of answers where cardiologists did not trust the ML model and believed their own determination) was 17.3% (SD 10.3%) in group A and 20.9% (SD 5%) in group B and was not significantly different (P=.85). CONCLUSIONS: ML models predicting AF duration improved the diagnostic ability of cardiologists. However, cardiologists did not entirely rely on the ML model's prediction, even if they were aware of their diagnostic capability limitations.
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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 | 0,012 | 0,016 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| 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 ».