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Enregistrement W4410769795 · doi:10.1101/2025.05.26.25328366

Short-term and long-term outcome prediction for patients with coronary artery disease using machine learning and comprehensive multi-center patient data

2025· preprint· en· W4410769795 sur OpenAlexafffundabout
Bryan Har, Bin Li, Danielle A. Southern, Robert C. Welsh, Benjamin D. Tyrrell, C. Aengus Murphy, Arjun Puri, Joon S. Lee

Notice bibliographique

RevuemedRxiv · 2025
Typepreprint
Langueen
DomaineHealth Professions
ThématiqueArtificial Intelligence in Healthcare
Établissements canadiensAlberta Health ServicesRoyal Alexandra HospitalUniversity of OttawaLibin Cardiovascular Institute of AlbertaUniversity of AlbertaUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesCanadian Institutes of Health ResearchAlberta Innovates
Mots-clésTerm (time)Outcome (game theory)Coronary artery diseaseCenter (category theory)MedicineDiseaseCardiologyInternal medicineComputer scienceArtificial intelligenceMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background Revascularization decision-making for patients with coronary artery disease (CAD) can benefit from accurate patient outcome prediction. While previous studies have employed data-driven methods including machine learning (ML) to develop prediction models, they were mostly based on small patient cohorts with strict inclusion and exclusion criteria, limited feature sets, and only internal validation. Objectives To develop and externally validate ML-based models to predict a wide range of short- and long-term outcomes for patients with obstructive CAD using large-scale multi-center patient data. Methods Comprehensive data from patients with obstructive CAD who underwent coronary angiography at three hospitals in Alberta, Canada between 2009 and 2019 were extracted from the APPROACH Registry and linked administrative health databases. To predict all-cause mortality and major adverse cardiovascular events at 90 days, 1 year, 3 years, and 5 years, over 12,000 features were considered in an extensive ML framework that employed rigorous hyperparameter tuning, calibration, algorithmic bias assessment, and external validation. In addition to traditional ML models, we employed a generative transformer-based tabular foundation model, TabPFN. To increase the clinical utility of these prediction models, we also performed a secondary analysis that investigated the impact of the exclusion of angiography data on prediction performance. Results A total of 44,462 catheterizations from 38,767 unique patients were included in the study. The median areas under the receiver operating characteristic curves of the best models, mostly TabPFNs, in external validation ranged from 0.797 to 0.845 and 0.694 to 0.753 for mortality and MACE, respectively. CAD factors, angiography results, and patient history were the most influential feature groups. The algorithmic bias assessment focusing on patient sex showed that the models were mostly fair. The secondary analysis showed that prediction performance degraded slightly when angiography features were excluded. Conclusions The prediction performance reported in this study is state-of-the-art compared to previous studies. The large sample size, extensive feature set, external validation, and transformer architecture led to personalized models with robust performance. The models from this study have the potential to improve coronary revascularization decision-making and patient outcomes via accurate prognosis.

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 machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,008
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,019
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,022
Score d'incertitude au seuil0,043

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0080,019
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,002
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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 Opus0,241
Tête enseignante GPT0,462
Écart entre enseignants0,221 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
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

Citations1
Publié2025
Routes d'admission3
Résumé présentoui

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