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Enregistrement W4403808545 · doi:10.1093/eurheartj/ehae666.3479

Incident atrial fibrillation prediction using ECG-based deep learning at a specialized tertiary cardiac care center

2024· article· en· W4403808545 sur OpenAlexaff
Georges Jabbour, Alexis Nolin-Lapalme, L Moreau, L. Scimeca, Sewanou Hermann Honfo, Olivier Tastet, David Corbin, Paul Khairy, Rafik Tadros, Robert Avram

Notice bibliographique

RevueEuropean Heart Journal · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueECG Monitoring and Analysis
Établissements canadiensMontreal Heart Institute
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMedicineAtrial fibrillationTertiary careCardiologyInternal medicineCardiac arrhythmiaCenter (category theory)Medical emergencyEmergency medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Background Deep learning (DL) applied to electrocardiograms (ECG) is an emerging modality in the prediction of incident atrial fibrillation or atrial flutter (AF). The generalizability of such methods to a tertiary heart center (THC) population has not yet been formally explored. Purpose Evaluate the performance of DL in predicting 5-year incident AF using a resting 12-lead ECG in sinus rhythm acquired at a THC. Methods In a retrospective study, we examined 1.4 million ECGs acquired from over 250,000 adults at a THC between 2004 and 2022. ECGs were excluded if they were performed within 30 days of cardiac surgery, captured a rhythm other than sinus rhythm, or were acquired in patients with pre-existing AF. Incident AF at 5 years was modelled as a binary outcome and was determined on the basis of available outpatient and inpatient clinical databases and ECG diagnoses. Included ECGs were randomly split by distributing patients into training (70%), validation (10%), and test (20%) sets. A ResNet-50 model was trained using the training set. Hyperparameters were optimized using the validation set. The tuned model's performance is reported on the test set. The results at the patient level were derived by averaging the model's probability outputs for ECGs grouped according to both their AF outcome and the patient's identity. Bootstrapping was used to report confidence intervals (CI). Sensitivity and specificity are reported at a classification threshold based on the Matthews correlation coefficient. Saliency maps were used to enhance the model’s explainability. Results A total of 669,782 ECGs (47% of the screened ECGs) were included among 145,323 patients. Mean age was 63±15 years and 62% were male. The 5-year incident AF outcome was observed in 12% of ECGs and 16% of patients. The performance of the tuned model was first evaluated at the ECG level on the test set demonstrating an area under the receiver operating curve (AUC) of 0.75 (95% CI: 0.745-0.753) and an integrated calibration index of 0.009 (95% CI: 0.008-0.011). When testing the model at the patient level to simulate a deployment scenario, the AUC improved to 0.78 (95% CI: 0.768-0.783) with a sensitivity of 50% (95% CI: 49-52) and specificity of 87% (95% CI: 86.5-87.3). Stratified results by sex showed a better AUC in females, 0.81 (95% CI: 0.80-0.82), compared to males, 0.75 (95% CI: 0.74-0.76). Subgroup analyses revealed a trend of improved performance at the patient level with an increasing number of ECGs. Saliency maps highlighted the P-wave area as having the highest influence on the model’s prediction, thereby enhancing the model’s plausibility and explainability. Conclusion A unimodal ECG-based deep learning model showed promising 5-year incident AF prediction performance in a cohort of all-comer patients at a tertiary heart center. Further studies could explore the use of multimodal prediction models that integrate ECGs with other clinical and imaging data.

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)0,000
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 enseignants0,364
Score d'incertitude au seuil0,515

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
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 Opus0,029
Tête enseignante GPT0,306
Écart entre enseignants0,277 · 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

Citations2
Publié2024
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Résumé présentoui

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