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大型血管阻塞中风患者的结局预测与个体化治疗效应估计

图像与视频处理 2025-07-08 v1 计算机视觉与模式识别 机器学习

摘要

机械血栓切除已成为大型血管阻塞(LVO)中风患者的标准护理。然而,仅有 50% 的成功治疗患者显示出良好结局。我们开发并评估了可解释的深度学习模型,用于预测以修改瘓伤评分(modified Rankin Scale score)表示的功能结局,并估计个体化治疗效应(ITEs),基于来自 449 例 LVO 中风患者的随机临床试验数据。除了临床变量外,我们还考虑了非对比 CT(NCCT)和血管造影(CTA)扫描,这些影像数据通过新型基础模型进行整合,以利用先进的影像信息。临床变量对于二分类功能结局预测具有良好的预测性能(AUC 为 0.719 [0.666, 0.774]),在加入 CTA 影像后略有改善(AUC 为 0.737 [0.687, 0.795])。加入 NCCT 扫描或 NCCT 和 CTA 扫描的组合未显著提升预测效果。功能结局的最重要临床预测因子是中风前功能障碍。虽然估计的 ITEs 已校准于平均治疗效应,但辨别能力有限,C-for-Benefit 统计量约为 0.55。总体而言,这些模型允许我们在实现最先进的预测性能和 ITE 估计的同时,联合整合 CT 影像和临床特征。然而,仍需进一步研究尤其是改进 ITE 估计。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.03046,
  title  = {Outcome prediction and individualized treatment effect estimation in patients with large vessel occlusion stroke},
  author = {Lisa Herzog and Pascal Bühler and Ezequiel de la Rosa and Beate Sick and Susanne Wegener},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.03046},
  year   = {2025}
}

备注

Under review for SWITCH 2025 (MICCAI)