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综述:利用机器学习预测免疫检查点抑制剂的心脏毒性:对模型性能和方法学质量的系统评价
《Cardio-Oncology》:Predicting immune checkpoint inhibitor cardiotoxicity using machine learning: a systematic review of model performance and methodological quality
【字体: 大 中 小 】 时间:2026年05月27日 来源:Cardio-Oncology 3.2
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摘要背景免疫检查点抑制剂(ICIs)显著改善了癌症的治疗效果,但可能导致罕见且可能致命的心脏毒性,包括心肌炎和重大不良心血管事件(MACE)。机器学习(ML)和人工智能(AI)模型已成为早期检测和风险预测的有希望的工具;然而,它们的性能、方法学质量和临床适用性仍不明确。目的系统评
免疫检查点抑制剂(ICIs)显著改善了癌症的治疗效果,但可能导致罕见且可能致命的心脏毒性,包括心肌炎和重大不良心血管事件(MACE)。机器学习(ML)和人工智能(AI)模型已成为早期检测和风险预测的有希望的工具;然而,它们的性能、方法学质量和临床适用性仍不明确。
系统评估基于ML的预测模型,这些模型用于识别接受ICIs治疗患者的药物毒性、心肌炎或心脏不良事件,并使用PROBAST评估其方法学的稳健性。
采用多阶段策略(从广泛搜索到精确搜索再到高特异性搜索)在PubMed中进行了系统检索(2025年11月18日至20日)。共有7项研究符合纳入标准。数据提取涵盖了人群、预测因子、结果、模型类型、验证方法和性能指标。使用PROBAST评估了偏倚风险。补充文件包括完整的搜索策略、数据提取表、PRISMA流程图和PROBAST表格。
共识别出7种ML模型,包括XGBoost、多模态深度学习模型、基于ECG的AI模型、药物警戒驱动的ML模型以及两种临床诺模图。样本量从23例到4,282例患者不等。报告的AUC值各不相同:XGBoost为0.92;Fusion AI为0.88;FAERS ML为0.83;ECG AI为0.91;时间序列神经网络仅用于预测排名;诺模图的AUC值为0.83–0.967。肌钙蛋白、ECG特征、中性粒细胞-淋巴细胞比值、NT-proBNP以及类固醇剂量和放疗等临床因素被证明是一致的预测因子。PROBAST发现3种模型存在较高的偏倚风险(主要是由于数据集较小、验证不足和缺失数据处理不明确)。2项使用独立验证队列的研究偏倚风险较低。
基于ML的模型在预测ICI相关的心脏毒性和心肌炎方面显示出良好的区分能力;然而,大多数研究存在方法学局限性,这限制了其在实际临床中的应用。需要更大的多中心队列、标准化的定义、多模态整合以及遵循TRIPOD-AI报告指南,以推进可临床应用的模型的发展。
免疫检查点抑制剂(ICIs)显著改善了癌症的治疗效果,但可能导致罕见且可能致命的心脏毒性,包括心肌炎和重大不良心血管事件(MACE)。机器学习(ML)和人工智能(AI)模型已成为早期检测和风险预测的有希望的工具;然而,它们的性能、方法学质量和临床适用性仍不明确。
系统评估基于ML的预测模型,这些模型用于识别接受ICIs治疗患者的药物毒性、心肌炎或心脏不良事件,并使用PROBAST评估其方法学的稳健性。
采用多阶段策略(从广泛搜索到精确搜索再到高特异性搜索)在PubMed中进行了系统检索(2025年11月18日至20日)。共有7项研究符合纳入标准。数据提取涵盖了人群、预测因子、结果、模型类型、验证方法和性能指标。使用PROBAST评估了偏倚风险。补充文件包括完整的搜索策略、数据提取表、PRISMA流程图和PROBAST表格。
共识别出7种ML模型,包括XGBoost、多模态深度学习模型、基于ECG的AI模型、药物警戒驱动的ML模型以及两种临床诺模图。样本量从23例到4,282例患者不等。报告的AUC值各不相同:XGBoost为0.92;Fusion AI为0.88;FAERS ML为0.83;ECG AI为0.91;时间序列神经网络仅用于预测排名;诺模图的AUC值为0.83–0.967。肌钙蛋白、ECG特征、中性粒细胞-淋巴细胞比值、NT-proBNP以及类固醇剂量和放疗等临床因素被证明是一致的预测因子。PROBAST发现3种模型存在较高的偏倚风险(主要是由于数据集较小、验证不足和缺失数据处理不明确)。2项使用独立验证队列的研究偏倚风险较低。
基于ML的模型在预测ICI相关的心脏毒性和心肌炎方面显示出良好的区分能力;然而,大多数研究存在方法学局限性,这限制了其在实际临床中的应用。需要更大的多中心队列、标准化的定义、多模态整合以及遵循TRIPOD-AI报告指南,以推进可临床应用的模型的发展。