ESC 2022速递|王焱教授团队解读:AI-ENHANCED研究结果

 作者:孙广峰 王斌  

点评:王焱

厦门大学附属心血管病医院

重度主动脉瓣狭窄(aortic stenosis, AS)患者若未及时接受主动脉瓣置换手术治疗,50%以上可能在症状出现后2年内死亡!

传统上对于AS的诊断及严重程度的评估主要依赖于超声心动图所测得的主动脉瓣跨瓣峰值流速、跨瓣压力梯度和主动脉瓣口面积等参数。然而越来越多的证据表明,此类患者长期死亡风险的高低与超声心动图所揭示的数据存在一定出入,特别是在合并左心室射血分数减低的人群中。

因此,如何准确识别高死亡风险的AS患者,并尽早制定或采取更加有效的治疗手段,已成为近年来科研工作者和临床医师热衷探讨的话题之一。

人工智能算法被认为有助于早期识别高危的AS患者,对这类患者采取更加个体化干预措施可能有助于降低死亡风险、改善临床预后。

AI-ENHANCED研究即探讨了基于临床实践中常规使用的超声心动图参数所开发的人工智能决策支持算法(Artificial Intelligence Decision Support Algorithm, AI-DSA)是否可以识别与5年死亡率增加相关的中重度和重度AS表型,其结果已于2022年8月28日在ESC年会发布。

AI-ENHANCED研究使用的测试数据全部来自澳大利亚国家超声心动图数据库(National Echo Database Australia, NEDA),总计纳入了数据库中631824名患者的1077145份超声心动图信息。随机选取其中70%数据进入训练集并根据数据开发了具体的AI-DSA算法,剩余的30%数据为测试集,其中5247名患者因接受了主动脉瓣置换术而被研究排除。

在测试集患者中,研究人员使用该AI-DSA算法比较了中至重度和重度AS表型患者的5年死亡率和无严重AS风险患者的5年死亡率(图1)。


图一、研究人群的纳入和筛选过程


结果显示,在179054名个体中,AI-DSA鉴定出2606名(1.4%)患者具有中至重度AS表型,4622名(2.5%)具有重度AS表型,其5年死亡率分别为56.2%和67.9%。作为没有以上两种表型的参照组,其群体的5年死亡率为22.9%(图2)。


 图二、AI-DSA算法中不同AS表型患者的5年生存率对比


与参照组相比,中至重度AS表型患者全因死亡率的年龄和性别校正比值比(OR)分别达到1.82(95%CI 1.63-2.02)和2.80(95%CI 2.57-3.06)(图3)。


图三、仅由AI-DSA鉴定的具有严重AS表型患者和现行指南所定义的重度AS患者的5年死亡率对比 


特别值得重视的是,根据现行指南的诊断标准定义为重度AS的患者全部被AI-DSA鉴定为具有严重AS表型(4622例),其5年死亡率为69%。而不符合当前指南的重度AS诊断标准,单纯由AI-DSA鉴定为具有严重AS表型的人群的死亡率亦高达64%(图4)。

 图4  现行指南和单纯AI-DSA鉴定为具有严重AS表型的人群的死亡率对比

王焱教授点评:

随着人工智能技术本身的快速发展和在心血管疾病诊疗领域的应用日渐成熟,越来越多的决策支持算法得到了科研工作者和临床医师的重视。

例如早在2020年ESC杂志就刊登了人工智能根据心电图识别中至重度AS的临床研究文章,结果表明其敏感性、准确性和特异性分别可达到78%、74%和74%。

此后人工智能算法也被用于AS患者行经导管主动脉瓣置换术(Transcatheter aortic valve replacement, TAVR)的术前评估、CTA结果分析等领域。

AI-ENHANCED研究明确提示AI-DSA可以自动准确识别5年生存率较低的中至重度AS患者,将其应用至临床实践中可以很好地起到提醒医生的作用,即哪些患者应该进行更加深入、仔细的检查和评估,以界定他们是否需接受主动脉瓣置换手术来降低远期的死亡风险。

点评专家

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王焱

厦门大学附属心血管病医院

院长,香港大学医学博士、教授、主任医师、博士生导师,美国心脏病学院会员(FACC),欧洲心脏病学会会员(FESC),国际心血管介入学会会员(FSCAI),中华医学会心血管分会委员,中国胸痛中心认证委员会副主任委员,中华医学会心血管病学分会介入心脏病学组副组长,海峡两岸医药卫生交流协会心血管病分会主任委员,国家卫生健康突出贡献中青年专家,具有丰富的临床工作经验,从事心血管系统疾病的诊治,在冠状动脉、外周血管疾病及心脏瓣膜疾病诊治方面有很高造诣。
门诊时间: 周四下午

解读作者

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王斌

厦门大学附属心血管病医院

医学博士,主任医师,厦门大学副教授,硕士研究生导师;中国胸痛中心区域认证中心(厦门)分中心办公室主任;厦门大学附属心血管病医院急诊科主任,胸痛中心主任;中华医学会心血管病分会结构组委员,中国医师协会心血管病分会结构组委员,中健科会结构专委会委员,中国胸痛中心认证专家;国际血管联盟中国分部心血管疾病专家委员会副主任委员;福建省医学会心血管病分会青年委员;海峡两岸医药卫生交流协会心血管病分会常务委员;亚洲青年结构俱乐部黄金会员;澳大利亚The Prince Charles Hospital (TPCH)学习; 从事心血管内科临床、冠脉、结构性心脏病介入及胸痛中心建设、维护及认证工作。

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孙广峰

厦门大学附属心血管病医院

主治医师、硕士,毕业于哈尔滨医科大学。

长期从事心血管内科临床诊疗工作,熟练掌握心内科常见病、多发病的诊治,目前主要从事心脏危重症诊疗工作及冠心病介入诊疗工作,对ECMO置管及管理、CRRT管理、纤维支气管镜诊疗、呼吸机管理有丰富经验,在国内核心期刊发表多篇论文,参编1部专著教材编写。

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