Undiagnosed diabetes is present in 21.4% of adults with diabetes. Diabetes can remain asymptomatic and undetected due to limitations in screening rates. To address this issue, questionnaires, such as the American Diabetes Association (ADA) Risk test, have been recommended for use by physicians and the public. Based on evidence that blood glucose concentration can affect cardiac electrophysiology, we hypothesized that an artificial intelligence (AI)-enhanced electrocardiogram (ECG) could identify adults with new-onset diabetes. We trained a neural network to estimate HbA1c using a 12-lead ECG and readily available demographics. We retrospectively assembled a dataset comprised of patients with paired ECG and HbA1c data. The population of patients who receive both an ECG and HbA1c may a biased sample of the complete outpatient population, so we adjusted the importance placed on each patient to generate a more representative pseudo-population. We found ECG-based assessment outperforms the ADA Risk test, achieving a higher area under the curve (0.80 vs. 0.68) and positive predictive value (13% vs. 9%) -- 2.6 times the prevalence of diabetes in the cohort. The AI-enhanced ECG significantly outperforms electrophysiologist interpretation of the ECG, suggesting that the task is beyond current clinical capabilities. Given the prevalence of ECGs in clinics and via wearable devices, such a tool would make precise, automated diabetes assessment widely accessible.


翻译:未被诊断的糖尿病在已经患糖尿病成年人中存在着21.4%的比例。受限于筛查率的限制,糖尿病可能会保持无症状和未被检测的状态。为了解决这个问题,建议医生和公众使用问卷调查,如美国糖尿病协会(ADA)风险检测。根据血糖浓度可以影响心脏电生理学的证据,我们假设利用人工智能(AI)增强的心电图(ECG)能够鉴定新发糖尿病成年人。我们训练了一个神经网络,使用12导联心电图和可获得的人口统计学数据估计HbA1c。我们回顾性地组成了一个数据集,由一对心电图和HbA1c数据构成的病人组成。接受心电图和HbA1c检测的患者人口可能是门诊全人口的有偏样本,因此我们调整了分配给每个患者的重要性,以生成一个更具代表性的假人口。我们发现,基于ECG的评估优于ADA风险检测,实现了更高的曲线下面积(0.80 vs. 0.68)和阳性预测值(13% vs. 9%)——比队列中的糖尿病患病率高2.6倍。AI增强的ECG显著优于电生理学家对ECG的解读,这表明这项任务超出了当前的临床能力范围。考虑到床边或可穿戴设备中ECG的普遍性,这样的工具将使精确且自动化的糖尿病评估得以广泛普及。

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