<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">russjcardiol</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Российский кардиологический журнал</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Russian Journal of Cardiology</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1560-4071</issn><issn pub-type="epub">2618-7620</issn><publisher><publisher-name>«SILICEA-POLIGRAF» LLC</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.15829/10.15829/1560-4071-2026-6885</article-id><article-id custom-type="edn" pub-id-type="custom">PFQTXI</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">russjcardiol-6885</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МАШИННОЕ ОБУЧЕНИЕ В КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MACHINE LEARNING IN CLINICAL PRACTICE</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Ансамблевые машинные предикторы: новый подход к оценке риска госпитальной летальности у пациентов с острым коронарным синдромом</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title></trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Торопов</surname><given-names>Василий Николаевич</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">vasily.toropov1@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-0019-0820</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Богомолов</surname><given-names>Андрей Николаевич</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>ведущий научный сотрудник лаборатории возрастной патологии сердечно-сосудистой системы АННО ВО НИЦ «Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии», врач эндоваскулярный хирург СПб ГБУЗ «Александровская больница».</p></bio><email xlink:type="simple">endovsurg@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-1595-7692</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Курочкина</surname><given-names>Ольга Николаевна</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>д.м.н., доцент, заведующая кафедрой терапии медицинского института ФГБОУ ВО “СГУ им. Питирима Сорокина”, заведующая научным отделом ГУ РК «Клинический кардиологический диспансер», ОRCID: <ext-link xlink:href="https://orcid.org/0000-0003-1595-7692" ext-link-type="uri">https://orcid.org/0000-0003-1595-7692</ext-link> e-mail: olga_kgma@mail.ru</p></bio><email xlink:type="simple">olga_kgma@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Ветошкин</surname><given-names>Роман Евгеньевич</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Инженер НИЛ "Трансляционная биоинформатика и системная биология" ФГБОУ ВО "СГУ им. Питирима Сорокина".</p></bio><email xlink:type="simple">myatataa@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-4"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-1038-2271</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Соловьёв</surname><given-names>Илья Андреевич</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кандидат биологических наук (биогеронтолог), старший научный сотрудник НИЛ "Трансляционная биоинформатика и системная биология" ФГБОУ ВО "СГУ им. Питирима Сорокина", хронобиолог, биоинформатик. Доцент кафедры фундаментальной медицины и общественного здоровья  ФГБОУ ВО "СГУ им. Питирима Сорокина"</p></bio><email xlink:type="simple">i@ilyasolovev.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-4"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">НИЛ "Трансляционная биоинформатика и системная биология" Медицинский институт ФГБОУ ВО " СГУ им. Питирима Сорокина"<country>Россия</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru">АННО ВО НИЦ «Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии», СПб ГБУЗ «Александровская больница»<country>Россия</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-3"><aff xml:lang="ru">ФГБОУ ВО "СГУ им. Питирима Сорокина", ГУ РК "Клинический кардиологический диспансер"<country>Россия</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-4"><aff xml:lang="ru">ФГБОУ ВО "СГУ им. Питирима Сорокина"<country>Россия</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>15</day><month>01</month><year>2022</year></pub-date><volume>0</volume><issue>0</issue><issue-title>Принято в печать</issue-title><fpage>6885</fpage><lpage>6885</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Торопов В.Н., Богомолов А.Н., Курочкина О.Н., Ветошкин Р.Е., Соловьёв И.А., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Торопов В.Н., Богомолов А.Н., Курочкина О.Н., Ветошкин Р.Е., Соловьёв И.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Торопов В.Н., Богомолов А.Н., Курочкина О.Н., Ветошкин Р.Е., Соловьёв И.А.</copyright-holder><license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://russjcardiol.elpub.ru/jour/article/view/6885">https://russjcardiol.elpub.ru/jour/article/view/6885</self-uri><abstract><sec><title>Цель</title><p>Цель. Оценить эффективность современных ансамблевых моделей машинного обучения (МО) в прогнозировании госпитальной летальности у пациентов с острым коронарным синдромом (ОКС) в сравнении с традиционной клинической шкалой GRACE.</p></sec><sec><title>Материал и методы</title><p>Материал и методы. В ретроспективное исследование включены анонимизированные данные 14420 пациентов с ОКС, госпитализированных в кардиологический стационар. Для каждого клинического случая анализировалось 28 предикторов. На основе этих данных обучены алгоритмы МО: логистическая регрессия, деревья решений, случайный лес (Random Forest), градиентный бустинг (XGBoost, CatBoost). Для оценки качества моделей использовались площадь под ROC-кривой (AUC-ROC), полнота (Recall) и F1-мера. Результаты лучшей модели сопоставлялись с оценкой риска по шкале GRACE. Для интерпретации логики алгоритма применялся SHAP-анализ.</p></sec><sec><title>Результаты</title><p>Результаты. Госпитальная летальность составила 6,03% (804 пациента). Алгоритмы на основе градиентного бустинга продемонстрировали наилучшую предсказательную способность. Лидером стала модель CatBoost, показавшая значение AUC-ROC 0,961, статистически значимо превзойдя шкалу GRACE (AUC-ROC 0,919) на тестовой выборке. SHAP-анализ выявил, что наибольший вклад в прогноз модели вносят: наличие дислипидемии в анамнезе, фракция выброса левого желудочка, класс острой сердечной недостаточности по Killip, возраст и уровень систолического артериального давления. Модель успешно выявила скрытые нелинейные клинические паттерны, включая парадоксальный защитный эффект диагностированной ранее дислипидемии и критическую прогностическую значимость отсутствия анамнестических данных при поступлении.</p></sec><sec><title>Заключение</title><p>Заключение. Методы МО, в частности алгоритм CatBoost, обеспечивают более высокую точность прогнозирования госпитальной летальности при ОКС по сравнению с классическими шкалами. Способность алгоритмов учитывать сложные нелинейные взаимосвязи между клиническими показателями делает их перспективной основой для создания точных систем поддержки принятия врачебных решений.</p></sec></abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>острый коронарный синдром</kwd><kwd>машинное обучение</kwd><kwd>прогнозирование</kwd><kwd>госпитальная летальность</kwd><kwd>шкала GRACE</kwd><kwd>стратификация риска</kwd><kwd>CatBoost</kwd><kwd>SHAP</kwd><kwd>искусственный интеллект</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bhatt DL, Lopes RD, Harrington RA. Diagnosis and treatment of acute coronary syndromes: a review. JAMA. 2022;327(7):662-675. doi:10.1001/jama.2022.0358</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bhatt DL, Lopes RD, Harrington RA. Diagnosis and treatment of acute coronary syndromes: a review. JAMA. 2022;327(7):662-675. doi:10.1001/jama.2022.0358</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Fox KAA, Dabbous OH, Goldberg RJ, et al. Predictors of hospital mortality in the global registry of acute coronary events. Arch Intern Med. 2003;163(23):2345-2353. doi:10.1001/archinte.163.19.2345</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fox KAA, Dabbous OH, Goldberg RJ, et al. Predictors of hospital mortality in the global registry of acute coronary events. Arch Intern Med. 2003;163(23):2345-2353. doi:10.1001/archinte.163.19.2345</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Deo RC. Machine learning in medicine. Circulation. 2015;132(20):1920-1930. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.115.001593</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Deo RC. Machine learning in medicine. Circulation. 2015;132(20):1920-1930. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.115.001593</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Arfat Y, Mittone G, Esposito R, Cantalupo B, De Ferrari GM, Aldinucci M. Machine learning for cardiology. Minerva Cardiol Angiol. 2022;70(1):75-91. doi:10.23736/S2724-5683.21.05709-4</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Arfat Y, Mittone G, Esposito R, Cantalupo B, De Ferrari GM, Aldinucci M. Machine learning for cardiology. Minerva Cardiol Angiol. 2022;70(1):75-91. doi:10.23736/S2724-5683.21.05709-4</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">D'Ascenzo F, De Filippo O, Gallone G, et al. Machine learning-based prediction of adverse events following an acute coronary syndrome (PRAISE): a modelling study of pooled datasets. The Lancet. 2021;397(10270):199-207. doi:10.1016/S0140-6736(20)32519-8</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">D'Ascenzo F, De Filippo O, Gallone G, et al. Machine learning-based prediction of adverse events following an acute coronary syndrome (PRAISE): a modelling study of pooled datasets. The Lancet. 2021;397(10270):199-207. doi:10.1016/S0140-6736(20)32519-8</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zhang X, Wang X, Xu L, et al. The predictive value of machine learning for mortality risk in patients with acute coronary syndromes: a systematic review and meta-analysis. Eur J Med Res. 2023;28(1):451. doi:10.1186/s40001-023-01027-4</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhang X, Wang X, Xu L, et al. The predictive value of machine learning for mortality risk in patients with acute coronary syndromes: a systematic review and meta-analysis. Eur J Med Res. 2023;28(1):451. doi:10.1186/s40001-023-01027-4</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Emakhu J, Monplaisir L, Aguwa C, et al. Acute coronary syndrome prediction in emergency care: A machine learning approach. Comput Methods Programs Biomed. 2022;225:107080. doi:10.1016/j.cmpb.2022.107080</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Emakhu J, Monplaisir L, Aguwa C, et al. Acute coronary syndrome prediction in emergency care: A machine learning approach. Comput Methods Programs Biomed. 2022;225:107080. doi:10.1016/j.cmpb.2022.107080</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chopannejad S, Sadoughi F, Bagherzadeh R, Shekarchi S. Predicting Major Adverse Cardiovascular Events in Acute Coronary Syndrome: A Scoping Review of Machine Learning Approaches. Appl Clin Inform. 2022;13(3):720-740. doi:10.1055/a-1863-1589</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chopannejad S, Sadoughi F, Bagherzadeh R, Shekarchi S. Predicting Major Adverse Cardiovascular Events in Acute Coronary Syndrome: A Scoping Review of Machine Learning Approaches. Appl Clin Inform. 2022;13(3):720-740. doi:10.1055/a-1863-1589</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Khera R, Haimovich J, Hurley NC, et al. Use of machine learning models to predict death after acute myocardial infarction. JAMA Cardiol. 2021;6(6):633-641. doi:10.1001/jamacardio.2021.0122</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khera R, Haimovich J, Hurley NC, et al. Use of machine learning models to predict death after acute myocardial infarction. JAMA Cardiol. 2021;6(6):633-641. doi:10.1001/jamacardio.2021.0122</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Prokhorenkova L, Gusev G, Vorobev A, Dorogush AV, Gulin A. CatBoost: unbiased boosting with categorical features. Adv Neural Inf Process Syst. 2018;31:6638-6648.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Prokhorenkova L, Gusev G, Vorobev A, Dorogush AV, Gulin A. CatBoost: unbiased boosting with categorical features. Adv Neural Inf Process Syst. 2018;31:6638-6648.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lundberg SM, Lee SI. A unified approach to interpreting model predictions. Adv Neural Inf Process Syst. 2017;30:4765-4774.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lundberg SM, Lee SI. A unified approach to interpreting model predictions. Adv Neural Inf Process Syst. 2017;30:4765-4774.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Cho SM, Austin PC, Ross HJ, et al. Machine learning compared with conventional statistical models for predicting myocardial infarction readmission and mortality: a systematic review. Can J Cardiol. 2021;37(8):1207-1214. doi:10.1016/j.cjca.2021.02.021</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cho SM, Austin PC, Ross HJ, et al. Machine learning compared with conventional statistical models for predicting myocardial infarction readmission and mortality: a systematic review. Can J Cardiol. 2021;37(8):1207-1214. doi:10.1016/j.cjca.2021.02.021</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Jian R, Zhang J, Zeng Y, Zhou T, Wu Y, Wu L, Yu Y, Xi C. In-hospital mortality risk prediction models for patients with acute coronary syndrome: a systematic review and meta-analysis. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 2025; 3(12):1659184. doi: 10.3389/fcvm.2025.1659184</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Jian R, Zhang J, Zeng Y, Zhou T, Wu Y, Wu L, Yu Y, Xi C. In-hospital mortality risk prediction models for patients with acute coronary syndrome: a systematic review and meta-analysis. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 2025; 3(12):1659184. doi: 10.3389/fcvm.2025.1659184</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wu TT, Lin XQ, Mu Y, Li H, Guo YS. Machine learning for early prediction of in-hospital cardiac arrest in patients with acute coronary syndromes. Clin Cardiol. 2021;44(3):349-356. doi:10.1002/clc.23541</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wu TT, Lin XQ, Mu Y, Li H, Guo YS. Machine learning for early prediction of in-hospital cardiac arrest in patients with acute coronary syndromes. Clin Cardiol. 2021;44(3):349-356. doi:10.1002/clc.23541</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Soloviev I.A. I.A., Kurochkina O.N. Artificial intelligence applications in cardiology: a review. Russian Journal of Cardiology. 2024;29(11S):5673. (In Russ.) doi: 10.15829/1560-4071-2024-5673</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Soloviev I.A. I.A., Kurochkina O.N. Artificial intelligence applications in cardiology: a review. Russian Journal of Cardiology. 2024;29(11S):5673. (In Russ.)  doi: 10.15829/1560-4071-2024-5673</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
