論文の概要: Prospective evaluation of multimodal respiratory failure prediction: Do chest X-rays improve performance beyond EHR signals?
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.26255v2
- Date: Wed, 27 May 2026 18:07:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-30 02:45:54.728813
- Title: Prospective evaluation of multimodal respiratory failure prediction: Do chest X-rays improve performance beyond EHR signals?
- Title(参考訳): マルチモーダル呼吸不全予測の先進的評価:胸部X線はEHR信号を超える性能を改善するか?
- Authors: Xiaolei Lu, Shamim Nemati,
- Abstract要約: 我々は、構造化EHR時系列データをCXR基礎モデル表現と統合するゲート型マルチモーダルフレームワークを開発した。
ICU患者24時間以内の侵襲的機械換気予測の枠組みについて検討した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.250825424649631
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Early prediction of respiratory failure is critical for timely clinical intervention in intensive care units. Existing electronic health record (EHR)-based models can continuously monitor physiologic deterioration, but they may not fully capture pulmonary pathophysiology reflected in chest radiographs (CXRs). In this study, we ask whether CXR information improves prospective prediction of invasive mechanical ventilation beyond EHR signals alone. We develop a gated multimodal framework that integrates structured EHR time-series data with CXR foundation-model representations. The gating module adaptively controls the contribution of imaging features based on patient-specific clinical context, allowing the model to selectively rely on imaging information when it is informative. We prospectively evaluate the framework for predicting invasive mechanical ventilation within 24 hours in ICU patients and compare it with an established EHR-only model (Ventio), physician predictions obtained at matched clinical time points, and alternative multimodal variants. The gated multimodal models achieved higher discrimination than the EHR-only baseline, with AUROC values of 0.860 and 0.858 using REMEDIS and MedInsight CXR representations, respectively, compared with 0.752 for Ventio. Relative to physician predictions, the multimodal framework substantially improved sensitivity while maintaining favorable specificity. Compared with the EHR-only model, multimodal integration increased specificity and positive predictive value, suggesting that CXR information can refine risk estimation in selected patients. These findings support adaptive multimodal fusion as a practical strategy for incorporating imaging into prospective respiratory failure prediction.
- Abstract(参考訳): 呼吸不全の早期予測は集中治療単位の時間的臨床介入に重要である。
既存の電子健康記録(EHR)ベースのモデルでは、生理的劣化を継続的に監視できるが、胸部X線写真(CXR)に反映される肺の病態をフルに捉えることはできない。
本研究では,CXR情報により,EMH信号以外の侵入的機械換気の予測が改善するか否かを問う。
我々は、構造化EHR時系列データとCXR基礎モデル表現を統合するゲート型マルチモーダルフレームワークを開発した。
ゲーティングモジュールは、患者固有の臨床状況に基づいて画像特徴の寄与を適応的に制御し、情報化時に画像情報に選択的に依存する。
ICU患者24時間以内の侵襲的機械換気予測の枠組みを前向きに評価し,既存のEMHモデル(Ventio)と比較した。
AUROCはREMEDISとMedInsight CXRでそれぞれ0.860と0.858であり、Ventioでは0.752であった。
医師の予測とは対照的に、マルチモーダル・フレームワークは、良好な特異性を保ちながら感度を大幅に改善した。
EHRのみのモデルと比較して、マルチモーダル統合は特異性と肯定的な予測値を増大させ、CXR情報によって選択された患者のリスク推定を洗練させる可能性が示唆された。
これらの知見は, 適応型多モード核融合が望ましくない呼吸不全予測にイメージングを組み込むための実践的戦略となることを裏付けるものである。
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