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Enregistrement W4413467589 · doi:10.2196/74117

Interpretable Machine Learning Model for Pulmonary Hypertension Risk Prediction: Retrospective Cohort Study

2025· article· en· W4413467589 sur OpenAlexvenueno aff
Xiaojun Hao, Zhenshun Cheng

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiquePulmonary Hypertension Research and Treatments
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPreprintMedicineRetrospective cohort studyCohortPulmonary hypertensionComputer scienceArtificial intelligenceMachine learningInternal medicineWorld Wide Web

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background: Pulmonary hypertension (PH) is a progressive disorder characterized by elevated pulmonary artery pressure and increased pulmonary vascular resistance, ultimately leading to right heart failure. Early detection is critical for improving patient outcomes. Objective: The diagnosis of PH primarily relies on right heart catheterization, but its invasive nature significantly limits its clinical use. Echocardiography, as the most common noninvasive screening and diagnostic tool for PH, provides valuable patient information. This study aims to identify key PH predictors from echocardiographic parameters, laboratory tests, and demographic data using machine learning, ultimately constructing a predictive model to support early noninvasive diagnosis of PH. Methods: This study compiled comprehensive datasets comprising echocardiography measurements, clinical laboratory data, and fundamental demographic information from patients with PH and matched controls. The final analytical cohort consisted of 895 participants with 85 evaluated variables. Recursive feature elimination was used to select the most relevant echocardiographic variables, which were subsequently integrated into a composite ultrasound index using machine learning techniques, XGBoost (Extreme Gradient Boosting). LASSO (least absolute shrinkage and selection operator) regression was applied to select the potential predictive variable from laboratory tests. Then, the ultrasound index variables and selected laboratory tests were combined to construct a logistic regression model for the predictive diagnosis of PH. The model's performance was rigorously evaluated using receiver operating characteristic curves, calibration plots, and decision curve analysis to ensure its clinical relevance and accuracy. Both internal and external validation were used to assess the performance of the constructed model. Results: A total of 16 echocardiographic parameters (right atrium diameter, pulmonary artery diameter, left atrium diameter, tricuspid valve reflux degree, right ventricular diameter, E/E' [ratio of mitral valve early diastolic inflow velocity (E) to mitral annulus early diastolic velocity (E')], interventricular septal thickness, left ventricular diameter, ascending aortic diameter, left ventricular ejection fraction, left ventricular outflow tract velocity, mitral valve reflux degree, pulmonary valve outflow velocity, mitral valve inflow velocity, aortic valve reflux degree, and left ventricular posterior wall thickness) combined with 2 laboratory biomarkers (prothrombin time activity and cystatin C) were identified as optimal predictors, forming a high-performance PH prediction model. The diagnostic model demonstrated high predictive accuracy, with an area under the receiver operating characteristic curve of 0.997 in the internal validation and 0.974 in the external validation. Both calibration plots and decision curve analysis validated the model's predictive accuracy and clinical applicability, with optimal performance observed at higher risk stratification cutoffs. Conclusions: This model enhances early PH diagnosis through a noninvasive approach and demonstrates strong predictive accuracy. It facilitates early intervention and personalized treatment, with potential applications in broader cardiovascular disease management.

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)0,007
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,014
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut 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 enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,037

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0070,014
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,001

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.

Tête enseignante Opus0,017
Tête enseignante GPT0,309
Écart entre enseignants0,292 · 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'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

Citations3
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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