近年来,多模态临床数据融合研究已成为国际国内研究热点,在多种疾病方向不断探索,以全面提升复杂疾病的诊疗质量,进而推动精准医学的进一步发展。针对静脉血栓栓塞症(VTE)这一复杂病因的疾病,最新前沿研究利用AI技术进行疾病的风险评估。
一项来自下肢创伤固定治疗的VTE风险预测模型研究显示:
目前已有的TIP score和L-TRip(cast)score用于下肢创伤固定患者的VTE风险评估,但在使用过程中存在局限性。首先TIP score中纳入30项信息,不利于临床使用。而L-TRip(cast)score中不包括创伤的严重程度,但该特征已被研究证实与VTE风险相关。将两个模型合并,整合新的TRiP(cast)模型,可预测VTE风险。
研究路线图
最终的TRiP (cast) score所纳入特征包括3个组成部分-创伤、固定和患者特征。评分共纳入14项,每项从1到4进行打分,分数的总和得出的结果为TRiP(cast)分数。例如,BMI为30 kg/m2的50岁男性得3分(包括35岁以上得1分,男性得1分,BMI为25和<为35kg/m2得1分),如果患者有双踝踝关节骨折(2分)需要小腿石膏(2分),总共7分。
在MEGA研究中,Leiden-TRiP(cast)评分和TIP评分的原始AUC值分别为0.78(95% CI0.69-0.88)和0.77(95% CI0.69-0.85)。新建立的TRiP(cast)评分的AUC为0.77(95% CI0.67-0.86)。
TRiP(cast)评分表现良好,在完整数据集中验证AUC为0.74(95% CI0.61-0.87),估算数据集中AUC为0.72(95% CI0.60-0.84)。利用二分法截止值作为TRiP(cast)分数统计。例如,使用7分的分界值将个体分为低风险和高风险类别(低风险50.7%和49.3%高风险),敏感性为76.1%,特异性为51.2%。根据VTE的发生率为1.6%(POT-CAST的发生率),该试验的PPV(截止>=7点)为2.5%,NPV为99.2%。
观察风险和预测风险之间的一致性程度截距为0.0016,斜率为0.933。
基于以上研究所建立的下肢创伤固定患者的VTE风险模型,其预测性能是否可以进一步提升?鉴于VTE的病因可分为遗传性和获得性,通过对家系和孪生子的配对研究表明,个体对VTE易感性的差异约60%归结于遗传因素。同时遗传性和获得性易栓因素存在交互作用,当二者同时存在时,血栓栓塞性疾病更易发生。因此在预测模型中添加遗传因素,或可进一步提高模型预测的性能。
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数据的整体分析过程按照数据收集→数据处理→智能标注→特征提取→机器建模→建模评价6个步骤进行,最后输出科研分析报告。
支持临床文本数据支持excel格式、基因组学数据支持FASTQ文件、影像组学数据支持dcm文件、病理组学数据支持tiff文件等不同模态数据格式。
针对VTE,可将疾病的临床特征数据、基因数据等进行融合分析,筛选VTE相关特征。
利用包括随机森林、支持向量机、逻辑斯谛回归、XGboost、K近邻、决策树、AdaBoost、朴素贝叶斯等不同二分类模型,进行VTE风险评估模型构建以及模型评价,筛选最优模型。
结合基因位点信息以及临床信息等,综合利用多模态AI平台有望提高VTE风险模型预测的准确性,进而选择更适合的预防策略,避免过度治疗,同时降低VTE发生率。
(精准医学IVD事业部供稿)
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