JACC子刊:利用二维超声心动图预测右室射血分数的研究

时间:2023-07-11 15:26:57   热度:37.1℃   作者:网络

研究背景:

右室(RV)功能障碍在各种心血管疾病中的预后意义已被广泛认可。它不仅是肺动脉高压患者临床症状和生存的主要决定因素,还在左心疾病中具有独立的预后价值。约有一半左心室射血分数(LVEF)降低的心力衰竭患者同时存在RV功能障碍,与不良预后的风险增加了2倍。因此,对RV收缩功能障碍的筛查应成为心血管护理的重要组成部分。已有证据显示右室(RV)功能的独立预后价值,即使在左心病患者中也是如此。评估RV功能最常用的成像技术是超声心动图;然而,传统的二维(2D)超声心动图评估无法利用三维(3D)超声心动图所提供的相同临床信息,特别是右室射血分数(RVEF)方面。

研究目标:

作者旨在使用基于深度学习(DL)的工具来估计从2D超声心动图视频中得出的RVEF。此外,他们将该工具的性能与人工专家的读数进行比较,并评估预测的RVEF值的预后能力。

研究方法:

作者回顾性地筛选了831名通过3D超声心动图测量了RVEF的患者。检索了这些患者的所有2D心尖四腔心超声视频(共计3,583个),并将每个受试者分配到训练集或内部验证集(比例为80:20)。使用这些视频,训练了几个时空卷积神经网络来预测RVEF。表现最佳的3个网络被组合成一个集成模型,并在外部数据集中进行了评估,该数据集包含365名患者的1,493个视频,随访时间中位数为1.9年。​

研究结果:

在内部验证集中,集成模型预测的RVEF的平均绝对误差为4.57个百分点,在外部验证集中为5.54个百分点。在后者中,该模型的RV功能异常识别率(定义为RVEF<45%)为78.4%,与专家读者的视觉评估相当(77.0%;P=0.678)。DL预测的RVEF值与重大不良心脏事件的发生率相关,与年龄、性别和左心室收缩功能无关(风险比:0.924;95%置信区间:0.862-0.990;P=0.025)。​

研究结论:

利用仅有的2D超声心动图视频,所提出的基于DL的工具可以准确评估RV功能,具有与3D成像相似的诊断和预后能力。

 

参考文献:

Tokodi M, Magyar B, Soós A, Takeuchi M, Tolvaj M, Lakatos BK, Kitano T, Nabeshima Y, Fábián A, Szigeti MB, Horváth A, Merkely B, Kovács A. Deep Learning-Based Prediction of Right Ventricular Ejection Fraction Using 2D Echocardiograms. JACC Cardiovasc Imaging. 2023 Mar 28:S1936-878X(23)00114-6. doi: 10.1016/j.jcmg.2023.02.017. Epub ahead of print. PMID: 37178072.

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