Abstract 4368538: Fusion Machine Learning Architectures for Improving ECG classification of acute coronary events
Notice bibliographique
Résumé
Introduction: Acute coronary syndrome (ACS) is a life-threatening emergency, with occlusion myocardial infarction (OMI) requiring rapid diagnosis and treatment. The 12-lead ECG remains the primary diagnostic tool, and AI-based ECG analysis increasingly shows superior accuracy over clinicians. Most existing models, including our own, use either feature-based machine learning (e.g., random forest) or deep learning on raw waveforms. In this study, we explore fusion architectures that integrate our prior random forest (ECGSMART_RF) and neural network (ECGSMART_CNN) models to improve ACS and OMI classification. Methods: This was a secondary analysis of an observational cohort study that enrolled consecutive patients with chest pain. Patients were followed up for 30 days and outcomes were adjudicated by independent reviewers. Dataset was partitioned 80% training, 10% validation, and 10% testing. We propose four fusion strategies to integrate our existing ECG representations—handcrafted features and median beat waveforms—using two model architectures: random forest and CNN. The first two strategies use decision-level fusion. The fusion without retraining approach combines model outputs directly via logistic regression, while the fusion with retraining method introduces a linear layer that updates the weights of individual models through backpropagation. The other two strategies apply feature-level fusion. One concatenates intermediate embeddings from CNN with handcrafted features; the other combines these embeddings with individual tree predictions from the random forest model and passes them through an attention mechanism to learn the optimal combination. Detailed architectures for each fusion method are shown in Figures 1A–D. Models were evaluated on test set using ROC and PR curves. Results: Our dataset included 10,393 serial ECGs from 7,397 unique patients from two clinical sites (age 59 ± 16, 46% females). Figure 1E shows performances of the four fusion models on the test set (n=741, OMI = 7.2%, ACS = 13.7%) against baseline performance of individual models. Simple decision fusion architecture outperforms baseline classifiers and more complex embedding-based fusions. Conclusion: Decision fusion, which integrates models with distinct ECG representations, is capable of adaptively prioritizing the more informative model while incorporating complementary insights.
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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 | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».