机器学习预测右心室体积和二维心声谱的射出分数在患有肺反的患者中
Son Q Duong1,2,3, Calista Dominy4, Naveen Arivazhagan5
1Department of Pediatrics (Cardiology), Icahn School of Medicine at Mount Sinai, 1468 Madison Ave, Annenberg 3rd Floor, New York, NY, 10029, USA. son.duong@mssm.edu.
The international journal of cardiovascular imaging
|March 13, 2025
概括
使用扩展的心声回声和临床数据的机器学习模型可以有效地排除肺反患者的右心室显著扩张. 这种方法与临床医师在识别需要干预的患者方面的表现相匹配.
科学领域:
- 心脏病学 心脏病学
- 医疗成像医学成像
- 机器学习在医学中的应用
背景情况:
- 心脏MRI (cMRI) 是评估慢性肺反 (PR) 中右心室 (RV) 体积和射出分数 (RVEF) 的标准.
- 两维回声心脏图与cMRI对VR体积评估有低于最佳的相关性.
- 准确的RV评估对于指导公关管理至关重要.
研究的目的:
- 评估机器学习 (ML) 框架是否将指导方针导向的RV测量与附加功能相结合,可以改善RV终端透析体积 (RVEDV) 和RVEF的定量评估.
- 将ML模型的性能与临床医生的视觉评估进行比较.
主要方法:
- 开发了一种渐变增强树ML算法,使用cMRI数据预测RV扩张 (RVEDV> 160ml/m2) 和RV功能障碍 (RVEF < 47%).
- 模型使用"仅为指南"的RV测量和"扩展特征" (44个心声学,临床,人口学变量) 进行训练.
- 使用接收器操作特征下的区域 (AUROC) 评估性能,并与临床医生的评估进行比较.
主要成果:
- 扩展特征的ML模型显著改善了VR扩张预测 (AUROC=0.85) 与仅指导模型 (AUROC=0.68) 相比.
- 在90%的灵敏度下,扩展特征模型实现了73%的特异性和99%的RV扩张负预测值,与临床医生的表现相当.
- 对于RV功能障碍预测,仅指导方针模型 (AUROC=0.71) 没有通过额外的特征得到改善,临床医生表现优于ML模型.
结论:
- 一个ML模型将指导措施与扩展的临床和心声学数据整合在一起,可以有效排除PR患者显著的RV扩张.
- 这种ML方法表现出与专家临床医生相似的性能,用于在干预值确定RV扩张.
- 对于ML模型来说,可能需要进一步的开发来准确地预测这个人群中的VR功能障碍.
相关概念视频
Mitral Regurgitation I: Introduction
Mitral regurgitation is characterized by the backward circulation of blood from the left ventricle to the left atrium during systole, a phase of the cardiac cycle when the heart contracts and pumps blood out of the chambers. This abnormal flow occurs primarily due to the dysfunction of the mitral valve or its supporting structures, which include the mitral leaflets, chordae tendineae, annulus, and papillary muscles.Etiology and Mechanisms:Primary Mitral Regurgitation: This type arises from...
Aortic Regurgitation II: Clinical Features and Diagnostic Tests
Aortic valve regurgitation (AR) occurs when the aortic valve fails to close properly, allowing blood to flow backward from the aorta into the left ventricle. This backflow can result in two distinct clinical presentations: acute and chronic AR, each characterized by its own set of symptoms and physical findings.Acute Aortic RegurgitationAcute AR presents with a sudden onset of severe symptoms. Patients typically experience profound dyspnea (shortness of breath), chest pain, and signs of left...


