Algemeen

AI-clustering onthult drie functionele risicoprofielen bij hartfalen

Patiënten met hartfalen (HF) hebben vaak een onopgemerkte achteruitgang van hun cardiorespiratoire fitheid (CRF), wat het risico op slechte uitkomsten verhoogt, maar instrumenten voor vroege CRF-risicostratificatie ontbreken.

In deze studie werd met ongesuperviseerde AI-clustering op 15 multimodale variabelen (metabole, inflammatoire en lichaamssamenstellingsmaten) bij 505 HF-patiënten gezocht naar fenotypes; externe validatie volgde in 201 patiënten.

Er werden drie fenotypes gevonden: 'gebalanceerd', 'inflammatoir-sarcopeen' en 'metabool ontregeld'. Beide niet-gebalanceerde fenotypes hadden een duidelijk hogere kans op een verminderde CRF (piek-zuurstofopname ≤20 ml/kg/min).

De beste voorspellende modellen bereikten een AUC van circa 0,75. Door multimodale gegevens te combineren met AI-clustering ontstaat zo een interpreteerbaar model voor vroege functionele risicostratificatie — een aanknopingspunt voor gerichtere revalidatie bij hartfalen.

Abstract (original)

<sec><st>Background</st> <p>Patients with heart failure (HF) frequently suffer from undetected declines in cardiorespiratory fitness (CRF), which significantly increases their risk of poor outcomes. However, current clinical practice lacks effective tools for early CRF risk stratification.</p> </sec> <sec><st>Methods</st> <p>We conducted an artificial intelligence (AI)-driven unsupervised clustering analysis based on 15 multimodal clinical variables&mdash;including metabolic, inflammatory and body composition indicators&mdash;in 505 patients with HF. The associations between clustering-derived phenotypes and CRF impairment (maximal oxygen uptake (VO<SUB>2</SUB> max) &le;20 mL/kg/min) were evaluated using multivariable logistic regression and five supervised machine learning models. SHapley Additive exPlanations analysis was applied for model interpretability. External validation was performed in an independent cohort of 201 patients.</p> </sec> <sec><st>Results</st> <p>Three distinct phenotypes were identified: balanced, inflammatory-sarcopenic and metabolically dysregulated. Compared with the balanced phenotype, both non-balanced phenotypes showed significantly higher odds of impaired VO<SUB><SUB>2</SUB></SUB> max. In the derivation cohort test set, random forest (area under the curve (AUC)=0.75; 95% CI 0.62 to 0.87) and XGBoost (AUC=0.74; 95% CI 0.62 to 0.87) demonstrated the best discriminative performance. In the external validation cohort, the highest discrimination was observed for Naive Bayes (AUC=0.75; 95% CI 0.67 to 0.83), followed by random forest (AUC=0.74; 95% CI 0.58 to 0.91).</p> </sec> <sec><st>Conclusion</st> <p>By integrating multimodal clinical data with AI-driven clustering and machine learning, this study identified novel CRF risk phenotypes in patients with HF and established a highly interpretable and generalisable risk stratification model. These findings offer a valuable framework for early functional assessment and pave the way for precision rehabilitation strategies in HF management.</p> </sec>

Dit artikel is een samenvatting van een publicatie in Open Heart. Voor het volledige artikel, alle details en referenties verwijzen wij u naar de oorspronkelijke bron.

Lees het volledige artikel

DOI: info:doi/10.1136/openhrt-2025-003530

Lid worden van HartVaat.nl?

Gratis — en we stemmen het nieuws en de literatuur af op uw vakgebied.

Maak een gratis account