基于深度学习通过社区心电图预测心房颤动的多国研究Prediction of Atrial Fibrillation From the ECG in the Community Using Deep Learning: A Multinational Study | Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.ahajournals.org美国 - 英文2025-10-01 21:36:18 - 阅读时长2分钟 - 774字
这项多国研究利用深度学习技术,通过常规心电图预测社区人群中心房颤动的发生风险。研究团队使用来自美国Framingham心脏研究、英国生物银行和巴西成人健康纵向研究的超过7万名参与者数据,开发并验证了一种名为ECG-AF的深度神经网络模型。结果显示,该模型在预测心房颤动方面表现良好,与传统的CHARGE-AF临床风险评分相当,且两者结合使用时预测效果更佳。此外,ECG-AF评分还与心力衰竭、心肌梗死、中风和全因死亡风险增加显著相关,表明该技术可能成为未来心血管疾病早期筛查和风险评估的重要工具,为人工智能在医疗健康领域的应用提供了有力证据。
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基于深度学习通过社区心电图预测心房颤动的多国研究

摘要

背景:

我们的目标是利用来自不同背景的样本——Framingham心脏研究(FHS)、英国生物银行(UK Biobank)和巴西成人健康纵向研究(ELSA-Brasil),改进并验证一种从心电图预测心房颤动(AF)风险的深度神经网络模型。我们将该模型的性能与临床基因组流行病学心脏与老龄化研究联盟(CHARGE-AF)风险评分进行了比较,并评估了其与其他心血管结局的关联。

方法:

使用60%无心房颤动的FHS样本改进了基于心电图的深度学习心房颤动预测(ECG-AF)模型。然后在剩余的FHS样本、英国生物银行和ELSA-Brasil中测试其性能,通过受试者工作特征曲线下面积评估区分度。使用Cox比例风险模型评估ECG-AF与心血管结局的关联。

结果:

研究样本包括10,097名FHS参与者(平均年龄53±12岁;54.9%为女性)、49,280名英国生物银行参与者(平均年龄64±8岁,47.9%为女性)和12,284名ELSA-Brasil参与者(平均年龄53±8岁,54.7%为女性)。ECG-AF模型在FHS中对新发心房颤动显示出中等区分度(曲线下面积,0.82[95% CI,0.80-0.84]),与CHARGE-AF评分相当(曲线下面积,0.83[95% CI,0.81-0.85]),且联合使用时效果更佳(曲线下面积,0.85[95% CI,0.83-0.87])。在英国生物银行和ELSA-Brasil中,结合ECG-AF和CHARGE也提高了预测能力。在所有三个队列中,较高的ECG-AF评分与心力衰竭、心肌梗死、中风和全因死亡风险增加相关。

结论:

在多国队列研究中,单输入ECG-AF深度神经网络模型在预测心房颤动和其他心血管结局方面表现出良好的性能,与多变量临床风险评分相当,联合使用时性能更佳。

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