A Machine Learning-Based Clinical Decision Support Tool to Predict Abdominal Aortic Aneurysm Prognosis Using Existing Longitudinal Data

基于机器学习的临床决策支持工具,利用现有纵向数据预测腹主动脉瘤预后

基本信息

  • 批准号:
    10331850
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 11.83万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-01-22 至 2023-04-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

SUMMARY: A Machine Learning-Based Clinical Decision Support Tool to Predict AAA Prognosis Abdominal aortic aneurysm (AAA) is a localized dilatation of the aorta. If left untreated AAA may go on to rupture, an occurrence which has a 90% mortality rate and is the 13th leading cause of death in the United States, with more than 15,000 annual deaths reported annually. After AAA is diagnosed, a clinician must determine its severity; i.e., the relative risk of rupture compared to the risk of intervention. Current clinical guidelines for this determination is based on the one-size-fits-all “maximum diameter criterion”, which states that when a AAA reaches 5.5 cm in diameter, the risk of rupture necessitates repair of the aneurysm. However, smaller sized AAAs (< 5.5 cm) have been seen to rupture at rates of up to 23.4%, demonstrating that this diameter-based criterion is unsuitable for AAA management. A recently completed NIH-funded clinical trial, 1U01-AG037120: “Non-Invasive Treatment of AAA Clinical Trial” (N-TA3CT) was designed to demonstrate the efficacy of pharmacologic treatment of small AAA. During this trial, a highly unique and valuable dataset was collected longitudinally every 6 months for a 3-year period for patients presenting with small AAA. This proposal is designed to test the hypothesis that, at the time of discovery of small AAA, clinical prognosis – i.e., predicting if and when clinical intervention will be required based on rupture risk metrics – can be facilitated using machine learning-based algorithms using real-time biomechanical, morphological, and clinical data. To address this hypothesis, we will pursue two specific aims. Aim 1 will be to quantify the “evolution” of individual small AAA from the N-TA3CT trial. The biomechanical and morphological status of all patient AAAs at each timepoint will be determined from data collected during the trial using finite element analysis and morphometric analysis, respectively, and these will be tabulated along with clinical indices for each AAA at each timepoint. Aim 2 will be to develop and validate machine learning and regression techniques to forecast the clinical prognosis of small AAA. The data from Aim 1 as well as follow-up reporting data from the N- TA3CT trial will be used to train machine learning classification models to determine whether aneurysm prognosis can be accurately predicted. Validation will be performed on a subset of data to assess the accuracy, sensitivity, precision and specificity of the proposed prediction model. The unique dataset from the N-TA3CT trial, paired with the extensive experience of and methods developed by our lab, will allow us, for the first time, to carefully examine and quantify the natural evolution of small AAA and to subsequently develop a predictive model to improve patient prognosis.
摘要:一种基于机器学习的临床决策支持工具,可预测AAA预后 腹主动脉瘤(AAA)是主动脉的局部扩张。如果未治疗的AAA可能 继续破裂,发生的死亡率为90%,是第13个主要原因 在美国死亡,每年有15,000多人死亡。 AAA之后 诊断为临床必须确定其严重程度;即,与风险相比,破裂的相对风险 干预。该决定的当前临床指南基于一定大小 “最大直径标准”,该标准指出,当AAA直径达到5.5厘米时, 破裂的动脉瘤必要修复。但是,较小尺寸的AAA(<5.5厘米) 请参阅以高达23.4%的速度破裂,表明该基于直径的标准不合适 用于AAA管理。 NIH资助的最近完成的临床试验,1U01-AG037120:“无创 AAA临床试验的处理”(N-TA3CT)旨在证明 小型AAA的药理学治疗。在此试验中,一个高度独特且有价值的数据集是 每6个月每6个月纵向收集了3年的患者,患有小型AAA。 该建议旨在检验以下假设,即在发现小AAA时 临床预后 - 即预测基于破裂是否需要临床干预 风险指标 - 可以使用基于机器学习的算法使用实时准备 生物力学,形态和临床数据。为了解决这一假设,我们将追求两个 具体目标。 目标1将是量化N-TA3CT试验中单个小型AAA的“演变”。这 所有时间点的所有患者AAA的生物力学和形态状况将从 在试验期间使用有限元分析和形态计量分析收集的数据, 这些将在每个时间点与每个AAA的临床指数一起表格制表。 AIM 2将是开发和验证机器学习和回归技术以预测 小AAA的临床预后。来自AIM 1的数据以及N-的随访报告数据 TA3CT试验将用于训练机器学习分类模型,以确定是否是否 可以准确预测动脉瘤预后。验证将在数据子集上进行 评估所提出的预测模型的准确性,灵敏度,精度和特异性。 N-TA3CT试验中的独特数据集,并与丰富的方法和方法配对 由我们的实验室开发的,将首次允许我们仔细检查和量化自然 小型AAA的演变,并随后开发一个预测模型以改善患者提示。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

David Alan Vorp其他文献

David Alan Vorp的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('David Alan Vorp', 18)}}的其他基金

Biomechanics in Regenerative Medicine (BiRM) Training Program
再生医学生物力学 (BiRM) 培训计划
  • 批准号:
    10628407
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 11.83万
  • 项目类别:
A Machine Learning-Based Clinical Decision Support Tool to Predict Abdominal Aortic Aneurysm Prognosis Using Existing Longitudinal Data
基于机器学习的临床决策支持工具,利用现有纵向数据预测腹主动脉瘤预后
  • 批准号:
    10115365
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 11.83万
  • 项目类别:
The Role of Fibrinolysis in Tissue Engineered Vascular Grafts for Aged Individuals
纤溶在老年人组织工程血管移植中的作用
  • 批准号:
    9979086
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 11.83万
  • 项目类别:
Preclinical optimization and design for manufacturability of immunoregulatory tissue-engineered vascular grafts
免疫调节组织工程血管移植物可制造性的临床前优化和设计
  • 批准号:
    10054024
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 11.83万
  • 项目类别:
Artificial Stem Cells for Vascular Tissue Engineering
用于血管组织工程的人工干细胞
  • 批准号:
    9175164
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 11.83万
  • 项目类别:
Artificial Stem Cells for Vascular Tissue Engineering
用于血管组织工程的人工干细胞
  • 批准号:
    9276786
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 11.83万
  • 项目类别:
An Autologous, Culture-Free, Adipose Cell-Based Tissue Engineered Vascular Graft
一种自体、无培养、基于脂肪细胞的组织工程血管移植物
  • 批准号:
    9015874
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 11.83万
  • 项目类别:
An Autologous, Culture-Free, Adipose Cell-Based Tissue Engineered Vascular Graft
一种自体、无培养、基于脂肪细胞的组织工程血管移植物
  • 批准号:
    9260065
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 11.83万
  • 项目类别:
Autologous Stem Cell-Based Tissue Engineered Vascular Grafts
基于自体干细胞的组织工程血管移植物
  • 批准号:
    8426531
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 11.83万
  • 项目类别:
2011 Summer Bioengineering Conference
2011年夏季生物工程会议
  • 批准号:
    8201445
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 11.83万
  • 项目类别:

相似国自然基金

时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
  • 批准号:
    61906126
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
  • 批准号:
    41901325
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
  • 批准号:
    61872252
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
  • 批准号:
    61802432
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Implementation of Innovative Treatment for Moral Injury Syndrome: A Hybrid Type 2 Study
道德伤害综合症创新治疗的实施:2 型混合研究
  • 批准号:
    10752930
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 11.83万
  • 项目类别:
Creation of a knowledgebase of high quality assertions of the clinical actionability of somatic variants in cancer
创建癌症体细胞变异临床可行性的高质量断言知识库
  • 批准号:
    10555024
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 11.83万
  • 项目类别:
Developing a robust native extracellular matrix to improve islet function with attenuated immunogenicity for transplantation
开发强大的天然细胞外基质,以改善胰岛功能,并减弱移植的免疫原性
  • 批准号:
    10596047
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 11.83万
  • 项目类别:
Deciphering the mechanics of microtubule networks in mitosis
破译有丝分裂中微管网络的机制
  • 批准号:
    10637323
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 11.83万
  • 项目类别:
Applying Population Management Best Practices to Preventive Genomic Medicine
将人口管理最佳实践应用于预防性基因组医学
  • 批准号:
    10674202
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 11.83万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了