人工智能在静脉血栓栓塞预测中的应用:系统综述与汇总分析

Artificial intelligence in the prediction of venous thromboembolism: A systematic review and pooled analysis

作者信息Thita Chiasakul, Barbara D Lam, Megan McNichol, William Robertson, Rachel P Rosovsky, Leslie Lake, Ioannis S Vlachos, Alys Adamski, Nimia Reyes, Karon Abe, Jeffrey I Zwicker, Rushad Patell
PMID37794526
发布时间2023-12
DOI10.1111/ejh.14110

实验完整度

低

本研究为系统综述,无原始实验数据。仅对已发表研究进行汇总和偏倚评估,未进行实验验证。

重点核对

AI模型类型(如人工神经网络、支持向量机等) 模型区分性能(AUC或c-statistics) 训练队列样本量 验证方法(内部验证/外部验证) 缺失数据处理方法

摘要

背景:准确的静脉血栓栓塞(VTE)诊断和预后预测对VTE管理至关重要。人工智能(AI)能够自主识别大型复杂数据中最具预测性的模式。尽管关于其在VTE预测中表现的证据不断涌现,但仍缺乏全面的性能分析。目的:系统评价AI在VTE诊断和预测中的表现,并将其与临床风险评估模型(RAMs)或逻辑回归模型进行比较。方法:使用PubMed、MEDLINE、EMBASE和Web of Science进行系统性文献检索,时间从建库至2021年4月20日。检索词包括“人工智能”和“静脉血栓栓塞”。纳入标准为评估AI在成人VTE预测中的原始研究,并报告以下结局之一:敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值或受试者工作特征曲线下面积(AUC)。使用PROBAST工具评估偏倚风险。采用非配对t检验比较AI与传统方法(RAMs或逻辑回归模型)的平均AUC。结果:共纳入20项研究。参与者人数从31到111,888不等。基于AI的模型包括人工神经网络(6项研究)、支持向量机(4项研究)、贝叶斯方法(1项研究)、超级学习器集成(1项研究)、遗传编程(1项研究)、未明确的机器学习模型(2项研究)和多种机器学习模型(5项研究)。12项研究(60%)同时具有训练和测试队列。在报告AUC的14项研究(70%)中,AI与传统方法的平均AUC分别为0.79(95% CI:0.74–0.85)和0.61(95% CI:0.54–0.68)(p < .001)。然而,AI方法的良好至优异区分性能在临床实践中不太可能被复制,因为大多数研究由于缺失数据处理和结局确定而存在高偏倚风险。结论:AI的使用似乎比传统风险模型提高了VTE诊断和预后预测的准确性;然而,各研究间存在高偏倚风险。未来的研究应侧重于透明报告、外部验证和这些模型的临床应用。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
评估人工智能(AI)在静脉血栓栓塞(VTE)诊断和预测中的表现,并比较其与传统临床风险评估模型(RAMs)或逻辑回归模型的性能。
核心机制
AI模型通过自主学习复杂数据中的预测模式,提高VTE诊断和预后预测的准确性。
主要证据
对20项研究的系统综述,其中14项研究报告了AUC,AI模型的平均AUC显著高于传统模型(0.79 vs. 0.61,p < .001)。
研究意义
AI在VTE预测中具有潜在优势,但当前研究存在高偏倚风险,需提高报告透明度和进行外部验证,才能考虑临床应用。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

系统文献检索

全面收集评估AI在VTE预测中表现的研究。

在PubMed、MEDLINE、EMBASE和Web of Science中检索相关文献,检索时间从建库至2021年4月20日。

2

研究筛选

确定符合纳入标准的原始研究。

根据预设的纳入和排除标准,通过标题和摘要筛选,然后进行全文审查。

3

数据提取和质量评估

提取研究特征和性能指标,并评估偏倚风险。

使用标准化表格(基于CHARMS清单)提取数据,使用PROBAST工具评估方法学质量。

4

统计分析

比较AI与传统方法的平均AUC。

由于异质性,未进行元分析,采用叙述性总结和描述性统计;使用非配对t检验比较平均AUC。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
文献检索
检索数据库、检索词、时间范围、语言限制。
阅读提示:Methods: Data sources and search strategies
研究筛选
纳入和排除标准,例如年龄、研究类型、报告结局。
阅读提示:Methods: Study selection
偏倚风险评估
PROBAST工具评估的四个领域:参与者、预测因子、结局、分析。
阅读提示:Methods: Risk of bias assessment
统计分析
比较AI与传统模型平均AUC的统计方法(非配对t检验)。
阅读提示:Methods: Statistical analysis