摘要
背景:冠状动脉疾病(CAD)导致重大发病率和死亡率。
研究目标:本研究旨在开发深度学习模型,通过心电图(ECG)在初级医疗环境中检测冠状动脉疾病(命名为ECG2CAD),并识别存在不良事件风险的个体。
方法:ECG2CAD模型基于麻省总医院(MGH)137,199人的764,670份心电图数据训练,使用受试者工作特征曲线下面积(AUROC)和精确率-召回率曲线下面积(AUPRC)评估模型区分现有冠状动脉疾病的能力。通过三个测试集(MGH、布列根妇女医院[BWH]和英国生物样本库)与年龄性别模型及汇集队列方程进行比较。BWH初级医疗队列评估了亚组人群的冠状动脉事件风险。
结果:ECG2CAD在MGH(N=18,706 [6,051例], 平均年龄57±16岁)、BWH(N=88,270 [27,898例], 平均年龄57±16岁)和英国生物样本库(N=42,147 [1,509例], 平均年龄65±8岁)中均表现良好:MGH的AUROC为0.782,AUPRC为0.639;BWH的AUROC为0.747,AUPRC为0.588;英国生物样本库的AUROC为0.760,AUPRC为0.155,显著优于传统模型(P<0.01)。BWH初级医疗亚组分析显示,ECG2CAD最高风险组较之低风险组呈现显著风险差异:心肌梗死风险比(HR)5.59(95%CI 4.76-6.56),心力衰竭HR 10.49(95%CI 7.96-13.84),全因死亡率HR 2.68(95%CI 2.32-3.10)。
结论:人工智能心电图分析有助于发现潜在未诊断冠状动脉疾病个体,指导后续检查和预防措施。
关键词:人工智能;冠状动脉疾病;心电图;预测
利益冲突声明
本研究获得美国国立卫生研究院等多项基金支持。Ellinor教授获得拜耳、IBM等药企研究资助,Fahed医生是Goodpath联合创始人。其他作者声明无相关利益冲突。
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