AI驱动的非瓣膜性房颤患者口服抗凝治疗选择:一项多队列验证和影响评估研究AI-driven selection of patients with non-valvular atrial fibrillation for oral anticoagulation therapy: a multi-cohort validation and impact evaluation study | medRxiv

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.medrxiv.org英国 - 英语2026-09-07 11:02:07 - 阅读时长4分钟 - 1915字
本研究开发并验证了一种基于Transformer的人工智能模型TRisk,用于预测非瓣膜性房颤患者未来12个月的血栓栓塞和出血事件。该模型利用英国41万余名患者和电子健康记录进行训练,并在英国和美国两个独立队列中验证。结果显示,TRisk在血栓栓塞事件预测(C指数0.82)和出血事件预测(C指数0.70)方面均显著优于传统临床评分系统(如CHA2DS2-VASc和HAS-BLED)。决策模型分析表明,采用TRisk指导治疗可在不增加血栓栓塞风险的前提下,使英国口服抗凝药处方减少8%,美国减少7%,每年分别节省医疗费用约550万英镑和4.562亿美元,若推广至所有服用抗凝药的房颤患者,节省费用将分别达4860万英镑和18亿美元。
房颤抗凝治疗风险评估AI模型血栓栓塞出血预测DOAC健康管理成本节约
AI驱动的非瓣膜性房颤患者口服抗凝治疗选择:一项多队列验证和影响评估研究

背景:当前用于指导房颤(AF)患者直接口服抗凝药(DOAC)治疗的风险评估工具基于临床风险因素,其预测性能有限,限制了临床影响。此外,虽然指南建议定期重新评估风险,但目前仍缺乏捕捉房颤患者风险演变的建模解决方案。

方法:利用英国电子健康记录,我们开发并验证了基于Transformer的风险评估生存模型(TRisk),这是一种人工智能模型,通过利用基线前的纵向患者病程来预测房颤患者12个月内的血栓栓塞和出血事件。从1442家英国全科诊所中识别出2010年至2020年间年龄≥18岁的411,850例非瓣膜性房颤患者。将诊所随机分配到推导队列(n=1,079)和外部验证队列(n=363)。将TRisk与CHA2DS2-VASc和CHA2DS2-VA进行血栓栓塞事件预测比较,与HAS-BLED和ORBIT进行出血预测比较,并按性别、年龄和基线特征进行亚组分析。此外,还在2010年至2023年间的16,218例美国房颤患者中进行了TRisk的二次验证。采用决策模型比较TRisk与标准治疗的结局和医疗成本。

结果:在英国验证中,TRisk在血栓栓塞事件预测方面实现了更高的区分度(C指数:0.82;95%置信区间[CI]:[0.81, 0.83]),而CHA2DS2-VASc为0.71 [0.70, 0.73]。将TRisk应用于美国数据得到了相似的C指数:0.82(0.80, 0.84)。在出血预测方面,TRisk(C指数:0.70 [0.69–0.71])优于HAS-BLED(0.63;[0.61, 0.64])和ORBIT(0.64;[0.63, 0.65]),美国结果也类似(0.71;[0.69, 0.74])。该模型在两个人群中的校准良好,并且在各亚组(包括种族和COVID-19疫情期间)中表现公平。影响分析显示,与指南推荐的方法相比,TRisk可使英国DOAC处方减少8%,美国减少7%,同时至少能预防同样多的血栓栓塞事件。这种精细化方法在开始使用DOAC的患者中,每年可为英国和美国分别节省550万英镑和4.562亿美元的医疗费用,若推广至所有使用DOAC的房颤患者,节省费用将分别增至4860万英镑和18亿美元。

解释:与已建立的临床评分系统相比,TRisk能够在英国和美国的房颤人群中更精确地预测血栓栓塞和出血事件。将TRisk纳入常规房颤护理将带来显著的成本节约,同时不会损害对真正高风险患者的识别。

资助:无

竞争利益声明:SR报告了来自医学研究委员会和牛津大学医院NHS信托的机构资助,来自Lucem Health的咨询费,以及来自BMJ Heart期刊的稿费。KR报告了来自国家健康研究所(NIHR304997)、医学研究委员会(MR/Y030419/1)、欧盟(101080430)、罗氏(R94776/CN002)、英国心脏基金会(FS/PhD/22/29321)和诺和诺德牛津大数据合作伙伴关系的机构研究资助。KR还报告了来自Lucem Health的版税和许可费,来自Radcliffe Cardiology的演讲费,以及其担任Heart期刊主编的个人费用。此外,他在美敦力顾问委员会任职,费用支付给其所在机构。所有其他作者声明无竞争利益。

资助声明:本研究未获得任何资助

作者声明:我确认已遵循所有相关伦理指南,并已获得必要的IRB和/或伦理委员会批准。是。提供批准或豁免的IRB/监督机构的详细信息如下:本研究已获得CPRD独立科学咨询委员会(方案20_095)批准。CPRD数据可通过许可协议向研究人员提供,但需获得方案批准。然而,由于许可限制,这些数据不公开;更多详情可在CPRD网站上找到。NIH All of Us数据可在完成所需培训和数据使用协议后,通过All of Us研究门户向注册研究人员提供。我确认已获得所有必要的患者/参与者知情同意,并已存档相应的机构表格,且研究中包含的任何患者/参与者/样本标识符在研究组之外均无人知晓(例如医院工作人员、患者或参与者本人),因此无法用于识别个人。是。我理解所有临床试验和其他前瞻性干预研究必须在ICMJE认可的注册中心注册,例如ClinicalTrials.gov。我确认,本报告中报告的任何此类研究均已注册,并提供了试验注册ID(注:如果是回顾性注册的前瞻性研究,请在试验ID字段中提供说明,解释为何未提前注册)。是。我已遵循所有适当的研究报告指南,例如任何相关的EQUATOR网络研究报告检查表和其他相关材料(如适用)。是。

数据可用性:基于Transformer的风险评估生存模型的代码库可在线获取。

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