Deep learning on ECGs to improve outcomes in patients on dialysis

心电图深度学习可改善透析患者的预后

基本信息

项目摘要

ABSTRACT. Intradialytic hypotension (IDH) and major adverse cardiovascular events (MACE) are common in patients on maintenance hemodialysis (HD) and contribute significantly to morbidity and mortality in this vulnerable patient population. Although strategies to decrease these adverse outcomes exist, the lack of accurate and actionable predictive risk models has led to overall low and non-targeted utilization of these strategies. Electrocardiography (ECG) is ubiquitous, cheap, simple to perform, and it provides an immediately accessible, non-invasive insight into cardiovascular reflexes and health. The raw waveform data can be leveraged by advanced deep learning for accurate determination of various cardiac features as well as prognostication of key outcomes. In our prior published work, we demonstrated the utility of deep learning to determine both right and left heart function and the utility of transfer learning to improve outcome prediction in patients on HD. In recent preliminary analysis, we also show utility of waveform data to predict in hospital IDH and association with 30-day mortality using retrospective data. However, prospective development and validation on IDH and MACE are critical to clinical deployment. Thus, extending our prior work, we propose the largest prospective study on utilizing ECGs for prediction of key outcomes in patients on HD. We will recruit 1000 diverse patients on HD from dialysis units in New York City (derivation) and 150 patients from North Carolina (validation) and obtain standard duration, 12-lead ECGs at baseline and 4 weeks after baseline. In addition, a subset of participants will undergo continuous waveform monitoring during 3 consecutive HD sessions in an exploratory sub-study. We will then use deep learning and transfer learning (using pre-trained models from our approximately 11 million archival ECG database) and use this to predict IDH at the same session and within 30 days (Aim 1) and a composite outcome of MACE at 1 year of follow up (Aim 2). The results of this proposal are of high clinical importance for the prediction of both short- and long-term cardiac outcomes. Positive results will prompt studies testing deployment of our predictive models into HD units for detection and prevention of IDH and MACE as well use of novel wearables for IDH and cardiac risk prediction.
抽象的。 在患者中,甘氨酸内部低血压(IDH)和主要的不良心血管事件(MACE)很常见 维持血液透析(HD),并为该脆弱患者的发病率和死亡率做出了重大贡献 人口。尽管存在减少这些不良结果的策略,但缺乏准确且可行的 预测风险模型已导致这些策略的总体低和非目标利用。 心电图(ECG)无处不在,便宜,易于执行,并且可以立即访问 对心血管反射和健康的无创洞察力。原始波形数据可以通过 高级深度学习,以准确确定各种心脏特征以及预测 关键结果。在我们先前发表的工作中,我们证明了深度学习的实用性,以确定既正确的权利 左心脏功能以及转移学习的实用性以改善HD患者的预测预测。在 最近的初步分析,我们还显示了波形数据的实用性,可以在医院IDH和关联中进行预测 使用回顾性数据具有30天死亡率。但是,对IDH和 狼牙棒对临床部署至关重要。因此,扩展我们先前的工作,我们提出了最大的潜在 利用ECG的研究预测HD患者的主要结局。我们将招募1000名不同的患者 纽约市透析单元的高清(派生)和北卡罗来纳州的150名患者(验证)和 在基线时和基线后4周获得标准持续时间,12铅ECG。另外,一个子集 参与者将在探索性的连续3个高清训练期间进行连续的波形监测 子研究。然后,我们将使用深度学习和转移学习(使用我们的预培训模型 大约有1100万个档案ECG数据库),并在同一会话中使用它来预测IDH 天(目标1)和随访1年(目标2)的MACE的综合结果。该提议的结果 对于预测短期和长期心脏结局的临床至关重要。积极的结果 将促使研究测试我们的预测模型将其部署到高清单元中以检测和预防的研究 IDH和MACE以及新型可穿戴设备用于IDH和心脏风险预测。

项目成果

期刊论文数量(0)
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 M Charytan其他文献

David M Charytan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 M Charytan', 18)}}的其他基金

Safety and Efficacy of Empagliflozin Main intenance HD (SEED)
Empagliflozin Main Intenance HD (SEED) 的安全性和功效
  • 批准号:
    10660436
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 73.54万
  • 项目类别:
Intradialytic Myocardial Stunning in Hemodialysis Patients - a Novel Cardiovascular Risk Factor
血液透析患者透析中心肌顿抑——一种新的心血管危险因素
  • 批准号:
    10367558
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 73.54万
  • 项目类别:
Intradialytic Myocardial Stunning in Hemodialysis Patients - a Novel Cardiovascular Risk Factor
血液透析患者透析中心肌顿抑——一种新的心血管危险因素
  • 批准号:
    10544017
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 73.54万
  • 项目类别:
Pain, Opioids, and ESRD risk reduction with Mindfulness and Buprenorphine (POEM-B): A 3-arm multi-site randomized trial in hemodialysis patients
正念和丁丙诺啡可降低疼痛、阿片类药物和 ESRD 风险 (POEM-B):针对血液透析患者的 3 组多中心随机试验
  • 批准号:
    9901871
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 73.54万
  • 项目类别:
Randomized trials using point of care-guided manipulation of dialysate potassium, dialysate bicarbonate, and ultrafiltration rate to prevent hemodilaysis-associated arrythmia
使用护理点指导控制透析液钾、透析液碳酸氢盐和超滤率来预防血液透析相关心律失常的随机试验
  • 批准号:
    9815883
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 73.54万
  • 项目类别:
NO, myocardial fibrosis, and microvascular rarefaction in ESRD: Pilot Studies
ESRD 中的 NO、心肌纤维化和微血管稀疏:试点研究
  • 批准号:
    8623052
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 73.54万
  • 项目类别:
Optimizing Revascularization of Coronary Artery Disease in Chronic Kidney Disease
优化慢性肾脏病冠状动脉疾病的血运重建
  • 批准号:
    8631538
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 73.54万
  • 项目类别:
Optimizing Revascularization of Coronary Artery Disease in Chronic Kidney Disease
优化慢性肾脏病冠状动脉疾病的血运重建
  • 批准号:
    8787487
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 73.54万
  • 项目类别:
Aldosterone, nitric oxide, myocardial fibrosis, and capillary loss in ESRD
ESRD 中的醛固酮、一氧化氮、心肌纤维化和毛细血管损失
  • 批准号:
    8506326
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 73.54万
  • 项目类别:
Aldosterone, nitric oxide, myocardial fibrosis, and capillary loss in ESRD
ESRD 中的醛固酮、一氧化氮、心肌纤维化和毛细血管损失
  • 批准号:
    8723818
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 73.54万
  • 项目类别:

相似国自然基金

脑血管内皮细胞Piezo2对高血压脑出血的影响及其机制研究
  • 批准号:
    82301500
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
清达颗粒对Rab5a介导AMPK/PPARα通路调控脂质代谢稳态参与高血压心肌能量代谢重编程的影响研究
  • 批准号:
    82374359
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于单细胞测序和代谢组学分析四味土木香散对高血压性心肌肥厚的影响及分子机制
  • 批准号:
    82360095
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
FTO蛋白影响Src mRNA m6A修饰重塑室旁核突触调控肥胖高血压的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
FTO蛋白影响Src mRNA m6A修饰重塑室旁核突触调控肥胖高血压的研究
  • 批准号:
    32271237
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Novel Stellate Ganglia Chemo-ablation Approach to Treat Cardiac Arrhythmia and Cardiac Remodeling in Heart Failure
新型星状神经节化疗消融方法治疗心律失常和心力衰竭心脏重塑
  • 批准号:
    10727929
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 73.54万
  • 项目类别:
Blood Pressure Variability and Ischemic Stroke Outcome (BP-VISO)
血压变异性和缺血性中风结果 (BP-VISO)
  • 批准号:
    10564945
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 73.54万
  • 项目类别:
Lipid Peroxidation-Induced Mitochondrial Injury Inhibits Vascular Function in Single Ventricle Congenital Heart Disease
脂质过氧化诱导的线粒体损伤抑制单心室先天性心脏病的血管功能
  • 批准号:
    10735609
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 73.54万
  • 项目类别:
CNS sites involved in the cardiovascular and renal effects of nociceptin in rats with heart failure
中枢神经系统部位参与痛敏素对心力衰竭大鼠心血管和肾脏的影响
  • 批准号:
    10411739
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 73.54万
  • 项目类别:
Preventing UV-induced immunosuppression and skin carcinogenesis with R-carvedilol
用 R-卡维地洛预防紫外线引起的免疫抑制和皮肤癌
  • 批准号:
    10653137
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 73.54万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了