Towards standardizing mitral transcatheter edge-to-edge repair with deep-learning algorithm: a comprehensive multi-model strategy
Notice bibliographique
Résumé
Background: Severe mitral valve regurgitation requires comprehensive evaluation for optimal treatment. Initial screening uses transthoracic echocardiography (TTE), followed by transesophageal echocardiography (TEE) to determine eligibility for adequate intervention. Mitral Transcatheter Edge-to-Edge Repair (M-TEER) indications are based on detailed and quality valve and sub-valvular apparatus assessment, including anatomy and regurgitation pathophysiology. Aim: To develop AI algorithms for standardizing M-TEER eligibility assessment using TTE and TEE echocardiograms, supporting all stages of mitral valve regurgitation evaluation to assist non-expert centers throughout the entire process, from severe mitral valve regurgitation diagnostic to M-TEER procedure. Methods: Three deep learning algorithms were developed using echocardiographic data from M-TEER patients performed at Montreal Heart Institute (2018-2025). 1. ECHO-PREP was trained to identify key diagnostic views in TTE (n = 530) and diagnostic and procedural views in TEE (n = 2,222) examinations to determine the level of quality images needed to do a M-TEER. 2. 4D TEE segmentation with automated mitral valve area (MVA) quantification (n = 221), and 3. 2D TEE scallop-level segmentation of leaflets and sub-valvular structures (n = 992). Results: Preliminary results on test sets showed 95.7% accuracy in TTE view classification and 91% accuracy for TEE view classification. The 4D segmentation module demonstrated excellent agreement with manual MVA measurements (R = 0.84, p < 0.001), successfully discriminating patients undergoing M-TEER from those referred for surgical replacement (p = 0.046 for AI predictions). The 2D scallop-level analysis achieved a mean Dice score of 0.534 across 11 anatomical structures, with better performance in commonly represented configurations (e.g., A2-P2, P1-A2-P3). Conclusion: ECHO-PREP demonstrates the feasibility of an integrated AI-assisted workflow for MR assessment, combining quality control, dynamic 4D valve quantification, and scallop-level anatomy interpretation. These results support the potential of AI to standardize M-TEER eligibility, reduce inter-observer variability, and provide decision support across centers with different levels of expertise.
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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 | 0,003 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| 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 ».