Machine learning for the early prediction of head-up tilt testing outcome

机器学习用于直立倾斜试验结果的早期预测

背景:直立倾斜试验(HUTT)常用于诊断不明原因的晕厥。而目前的试验流程十分长。本研究旨在探讨使用血流动力学监测和机器学习技术实现晕厥患者 HUTT 结果的早期预测的可行性。

方法:从2016 6 月至 2019 11 月,共有 209 名受试者参与本研究。通过使用Finometer 设备(Finapres Medical Systems BV,荷兰)收集直立倾斜试验时的血流动力学信号。作者从试验最初的 18 分钟(仰卧 5 分钟,倾斜 13 分钟)提取了 4,313 个特征信号。使用遗传算法(GA)进行特征筛选,引入选择比(SR)来进一步分析遗传算法的结果。作者一共构建了四种算法用于预测直立倾斜试验的结果,并对这四种算法的性能做了对比。

结果:最大倾斜持续时间由35 min缩短至13 min,建立的SVR模型(向量回归模型)经5折交叉验证获得的AUC0.94,灵敏度为0.86,特异度为0.82。通过遗传算法(GA)进行特征选择后,所有算法的性能都有所提高。

结论:与现有的诊断过程相比,作者所提出的方法是一种在缩短诊断时间有良好前景的方法。本研究中引入的遗传算法(GA)是一种有效的特征选择工具,可以提高模型性能。提出的 SR 指数有效地促进了模型的可用性和可解释性。

 

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