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人工智能心电图衍生年龄与心血管事件及死亡风险的关联:一项系统性评价与荟萃分析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月30日 来源:npj Digital Medicine 12.4
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心血管健康评估新突破:研究人员通过系统性评价和荟萃分析,探究AI-ECG衍生年龄(HDA)与心血管风险因素及预后的关联。研究发现高血压(HTN)、糖尿病(DM)和心力衰竭(HF)是HDA升高的主要驱动因素,而HDA每增加10年,全因死亡风险显著提升(HR=1.75)。该研究为AI辅助心血管风险分层提供了循证依据,发表于《npj Digital Medicine》。
心血管疾病是全球死亡的主要原因,但传统风险评估工具如Framingham评分依赖静态临床指标,难以捕捉动态病理变化。近年来,人工智能(AI)通过分析心电图(ECG)信号估算“心脏生物年龄”(AI-ECG age)及其与实际年龄的差值——心脏Delta年龄(Heart Delta Age, HDA),成为预测心血管事件的新兴指标。然而,HDA的驱动因素及其临床价值缺乏系统整合。为此,国际团队在《npj Digital Medicine》发表研究,首次通过系统性评价和荟萃分析揭示HDA与心血管风险的明确关联。
研究团队检索了PubMed、Embase等数据库至2024年9月,纳入17项采用深度学习(如卷积神经网络)估算HDA的原创研究,涵盖超50万例患者。通过随机/固定效应模型整合数据,结合STROBE标准评估研究质量。
高HDA的驱动因素
遗传变异(如LMNA基因突变)使HDA增加20年,而心电图异常(如房颤)和心脏MRI显示的左心室扩大可提升HDA 5年。代谢性疾病中,高血压(HTN)和糖尿病(DM)对HDA的影响最显著,收缩压每升高10 mmHg增加HDA 1.3年。心力衰竭(HF)患者HDA较健康人群高8年,吸烟和肥胖分别贡献3.2年和2.5年增量。
HDA的临床预测价值
荟萃分析显示,HDA>7年者发生心力衰竭(HR=2.79)、急性心梗(HR=1.76)的风险翻倍。全因死亡分析中,高HDA组死亡风险提升75%(HR=1.75),心血管死亡风险更高(HR=2.12)。值得注意的是,HDA对房颤的预测优于传统指标(HR=1.44)。
讨论与意义
该研究证实HDA是整合遗传、代谢和器质性心脏损害的“生物标志物复合体”。其优势在于通过廉价、非侵入的ECG实现风险量化,尤其适用于无症状人群筛查。局限性在于当前AI模型依赖欧美队列(如Mayo Clinic数据),需跨种族验证。未来方向包括开发可解释性AI算法解析ECG衰老特征(如P/T波低频成分),以及探索HDA指导精准干预的临床路径。
这项研究为心血管初级预防提供了新工具:将HDA嵌入常规心电图报告,可像“肺年龄”激励戒烟一样,推动患者参与健康管理。正如作者强调,HDA与表观遗传时钟(如DNA甲基化)的联合验证,将是下一代生物年龄研究的焦点。
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