中国卒中杂志 ›› 2025, Vol. 20 ›› Issue (4): 392-400.DOI: 10.3969/j.issn.1673-5765.2025.04.002
张栗源1,刘涛2,姜勇1,李子孝1,3,王拥军1,3,杨晓萌1,3
ZHANG Liyuan1, LIU Tao2, JIANG Yong1, LI Zixiao1,3, WANG Yongjun1,3, YANG Xiaomeng1,3
摘要: 目的 探讨基于患者脑影像及临床特征的机器学习模型对缺血性卒中后心房颤动的预测价值。
方法 本研究采用回顾性队列研究设计,数据源于中国国家卒中登记Ⅲ,纳入2015年8月—2018年3月收录的缺血性卒中和TIA病例。通过系统收集的既往病史记录,住院期间的心电图检查及24 h动态心电监测结果将患者分为窦性心律组和缺血性卒中后心房颤动组。首先应用预训练的nnUNet深度学习框架对DWI数据进行标准化预处理及病灶自动分割。随后基于PyRadiomics开源软件包提取病灶的影像组学特征,涵盖形态学特征、一阶统计量及高阶纹理特征等8类共960项定量影像特征。特征工程阶段,首先应用斯皮尔曼等级相关系数分析(预设阈值|ρ|>0.8)剔除高度共线性特征,保留独立特征后,采用最小绝对收缩和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)回归算法进行特征选择并构建联合预测模型。模型性能通过5折交叉验证进行内部验证,采用ROC曲线的AUC作为主要评价指标。最终通过SHAP(SHapley Additive exPlanations)框架解析特征重要性。
结果 共纳入1464例缺血性卒中患者,平均年龄(64.5±11.1)岁,缺血性卒中后心房颤动患者498例,窦性心律患者966例。基于15项临床特征构建的缺血性卒中后心房颤动预测模型的5折交叉验证平均AUC值为0.71(95%CI 0.67~0.74);将临床特征和影像组学特征融合,构成975项多模态特征,平均AUC值为0.73(95%CI 0.70~0.76);使用LASSO方法进行特征筛选,筛选后得到31项多模态特征(包括25项影像组学特征和6项临床特征),平均AUC值为0.73(95%CI 0.70~0.77)。
结论 基于脑影像及临床特征的机器学习模型能有效预测缺血性卒中后心房颤动,可进一步应用于临床工作中。
中图分类号: