發(fā)布時(shí)間: 2025-05-29 17:03:04
THE LANCET 2025/05/19-2025/05/25
1. 基于心電圖的肝病診斷:一種外部驗(yàn)證和可解釋的機(jī)器學(xué)習(xí)方法 05.19 eClinicalMedicine
2. 使用集成電子健康記錄對(duì)兒童哮喘風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分作為兒童哮喘的被動(dòng)數(shù)字標(biāo)記進(jìn)行外部驗(yàn)證和更新 05.20 eClinicalMedicine
Nature 2025/05/19-2025/05/25
1. 通過(guò)非接觸式無(wú)線電監(jiān)測(cè)和知識(shí)傳輸檢測(cè)心房顫動(dòng) 05.20 Nature Communications
THE LANCET
1.基于心電圖的肝病診斷:一種外部驗(yàn)證和可解釋的機(jī)器學(xué)習(xí)方法
Electrocardiogram-based diagnosis of liver diseases: an externally validated and explainable machine learning approach
(1)背景:肝病作為全球主要的健康挑戰(zhàn)之一,每年導(dǎo)致數(shù)百萬(wàn)人死亡,但其診斷仍面臨重大障礙。傳統(tǒng)方法如血液檢測(cè)、影像學(xué)(超聲、MRI、CT)及肝活檢存在侵入性、成本高或敏感性不足的問(wèn)題,尤其在早期階段。肝活檢雖為金標(biāo)準(zhǔn),但伴隨出血、感染等風(fēng)險(xiǎn),限制了其常規(guī)使用。因此,亟需開(kāi)發(fā)無(wú)創(chuàng)、可及且經(jīng)濟(jì)高效的診斷工具。心電圖(ECG)因其廣泛普及和無(wú)創(chuàng)特性成為潛在解決方案。近年研究表明,ECG不僅能評(píng)估心臟健康,還可通過(guò)心血管-肝臟交互作用(如肝硬化相關(guān)心肌病、門脈高壓)反映系統(tǒng)性異常。機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)雖在醫(yī)療領(lǐng)域嶄露頭角,但現(xiàn)有肝病研究多依賴影像或血液標(biāo)志物,且缺乏可解釋性和外部驗(yàn)證。本研究旨在填補(bǔ)這一空白,利用樹(shù)狀ML模型(如XGBoost)結(jié)合ECG特征,開(kāi)發(fā)可解釋、外部驗(yàn)證的診斷工具,以提升肝病早期檢測(cè)和資源有限場(chǎng)景的應(yīng)用潛力。
(2)解釋:該研究基于MIMIC-IV-ECG(美國(guó))和ECG-View II(韓國(guó))兩大數(shù)據(jù)集,提取ECG指標(biāo)(如QTc間期、RR間期)及人口統(tǒng)計(jì)學(xué)特征,訓(xùn)練XGBoost模型進(jìn)行二分類任務(wù)。結(jié)果顯示,模型在酒精性肝病(K70)和肝衰竭(K72)等ICD-10編碼疾病中表現(xiàn)出穩(wěn)健性能:內(nèi)部驗(yàn)證AUROC分別為0.8025和0.7404,外部驗(yàn)證為0.7644和0.7498,敏感性固定為0.7時(shí)特異性達(dá)67-85%。通過(guò)Shapley值可解釋性分析,年齡和QTc間期延長(zhǎng)被確認(rèn)為核心預(yù)測(cè)因子,反映心室復(fù)極化異常與肝病的生理關(guān)聯(lián)(如電解質(zhì)紊亂或自主神經(jīng)失調(diào))。
2.使用集成電子健康記錄對(duì)兒童哮喘風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分作為兒童哮喘的被動(dòng)數(shù)字標(biāo)記進(jìn)行外部驗(yàn)證和更新
External validation and update of the pediatric asthma risk score as a passive digital marker for childhood asthma using integrated electronic health records
(1)背景:兒童哮喘的診斷與治療存在顯著的延遲問(wèn)題,尤其在學(xué)齡前兒童中,盡管已有多種預(yù)測(cè)工具(如兒科哮喘風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分PARS),但其在臨床電子健康記錄(EHR)中的實(shí)用性尚未明確?,F(xiàn)有工具多基于問(wèn)卷調(diào)查或研究環(huán)境中的自我報(bào)告數(shù)據(jù),存在樣本選擇性偏倚和可擴(kuò)展性不足的問(wèn)題。此外,EHR數(shù)據(jù)的異質(zhì)性(如結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)混雜、變量定義不一致、缺失值等)進(jìn)一步限制了現(xiàn)有模型在真實(shí)臨床場(chǎng)景中的應(yīng)用。盡管PARS在多項(xiàng)研究中表現(xiàn)出中等預(yù)測(cè)效能(AUC 0.67-0.80),但其依賴的變量(如種族、濕疹、喘息史等)在EHR中可能存在記錄差異或遺漏。因此,本研究旨在通過(guò)EHR數(shù)據(jù)對(duì)PARS進(jìn)行外部驗(yàn)證和更新,開(kāi)發(fā)一種被動(dòng)數(shù)字標(biāo)記(PDM),以提升兒童哮喘的早期風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)能力,減少診斷不確定性。。
(2)解釋:該研究通過(guò)整合EHR中的多維度數(shù)據(jù)(包括人口統(tǒng)計(jì)學(xué)、臨床診斷、過(guò)敏史及社會(huì)健康決定因素)更新了PARS模型,構(gòu)建的PDM在69,109名兒童中表現(xiàn)出優(yōu)于原始PARS的預(yù)測(cè)效能(AUC 0.79 vs. 0.76),且高風(fēng)險(xiǎn)兒童的哮喘發(fā)病率顯著更高(37% vs. 26%)。PDM通過(guò)引入性別、肺炎/細(xì)支氣管炎病史及學(xué)齡前哮喘診斷等變量,增強(qiáng)了模型的區(qū)分度和校準(zhǔn)性。決策曲線分析顯示,PDM在3%以上的風(fēng)險(xiǎn)閾值中具有臨床實(shí)用性,可促進(jìn)高風(fēng)險(xiǎn)兒童的早期干預(yù)。
Nature
1.通過(guò)非接觸式無(wú)線電監(jiān)測(cè)和知識(shí)傳輸檢測(cè)心房顫動(dòng)
Atrial fibrillation detection via contactless radio monitoring and knowledge transfer
(1)介紹:本研究旨在解決心房顫動(dòng)(AF)早期檢測(cè)的臨床難題。傳統(tǒng)心電圖(ECG)作為AF診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”,因需接觸式測(cè)量和間歇性監(jiān)測(cè)的局限性,常導(dǎo)致早期無(wú)癥狀或短暫性AF漏診。為此,研究者開(kāi)發(fā)了一種基于人工智能(AI)的非接觸式無(wú)線電監(jiān)測(cè)系統(tǒng),結(jié)合毫米波雷達(dá)技術(shù)與知識(shí)轉(zhuǎn)移方法,以捕捉心臟機(jī)械運(yùn)動(dòng)并識(shí)別AF相關(guān)特征。系統(tǒng)通過(guò)雷達(dá)信號(hào)感知胸壁微小運(yùn)動(dòng)(0.2-0.5毫米),并利用ECG積累的臨床診斷知識(shí)(通過(guò)教師-學(xué)生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型)指導(dǎo)AI解析機(jī)械運(yùn)動(dòng)模式,最終實(shí)現(xiàn)無(wú)需設(shè)備佩戴、可集成于日常環(huán)境(如睡眠或工作場(chǎng)景)的終身主動(dòng)監(jiān)測(cè)。其核心目標(biāo)是突破傳統(tǒng)檢測(cè)的時(shí)空限制,提升AF早期發(fā)現(xiàn)的可行性,從而為及時(shí)干預(yù)提供支持。。
(2)結(jié)果:研究證實(shí),基于毫米波雷達(dá)與知識(shí)轉(zhuǎn)移的AI系統(tǒng)在AF檢測(cè)中表現(xiàn)出與ECG相當(dāng)?shù)呐R床效能。通過(guò)對(duì)6258名門診患者的驗(yàn)證,系統(tǒng)在序列水平(10秒數(shù)據(jù))的靈敏度為0.815(95% CI, 0.783-0.842),特異性達(dá)0.992;在集合水平(30秒數(shù)據(jù))下,靈敏度提升至0.844,特異性維持0.995。實(shí)際應(yīng)用案例中,系統(tǒng)成功在27名受試者的夜間睡眠監(jiān)測(cè)中提前識(shí)別出2例AF(早于臨床診斷),并在術(shù)后患者中精準(zhǔn)捕捉AF與竇性心律的轉(zhuǎn)換。
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