Применение моделей искусственного интеллекта на мультипараметрических наборах данных для прогнозирования осложнений беременности
https://doi.org/10.17749/2313-7347/ob.gyn.rep.2026.721
Аннотация
Цель: провести сравнительный анализ прогностической эффективности моделей искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (МО), разработанных на мультипараметрических наборах данных, для прогнозирования преэклампсии (ПЭ) и акушерских кровотечений.
Материалы и методы. Систематический обзор выполнен согласно PRISMA. Поиск проведен в PubMed и Cochrane Central за 2015–2025 гг. Включались исследования с ИИ/МО, использующие ≥ 2 предикторов/классов данных и оценивающие ПЭ/эклампсию или акушерские кровотечения (включая послеродовые). Риск систематической ошибки оценивали с помощью инструмента ROBINS-I (англ. Risk Of Bias In Non-randomized Studies of Interventions; риск систематической ошибки в нерандомизированных исследованиях) и шкалы Ньюкасл–Оттава (англ. Newcastle–Ottawa Scale, NOS).
Результаты. В обзор включены 28 исследований (18 по ПЭ, 10 по кровотечениям). Наиболее часто применялись градиентный бустинг, случайный лес, XGBoost и нейросетевые модели. Для ПЭ наилучшие результаты чаще демонстрировали модели, объединяющие материнские факторы риска с показателями артериального давления и компонентами скрининга I триместра (доплерометрия маточных артерий и плацентарные биомаркеры). Для прогнозирования кровотечений наиболее перспективными оказались подходы на базе электронных медицинских карт и предоперационных клинико-лабораторных данных, включая риск-стратификацию у пациенток с предлежанием плаценты (placenta previa) и врастанием плаценты (placenta accreta spectrum, PAS). Основным ограничением доказательной базы остаются преобладание ретроспективных дизайнов и дефицит внешней/проспективной валидации, что снижает переносимость моделей между клиниками и во времени.
Заключение. Модели ИИ, обученные на мультипараметрических данных мониторинга, способны улучшать прогнозирование ПЭ и акушерских кровотечений, однако клиническое внедрение требует стандартизированной отчетности, внешней проверки и контроля калибровки моделей в реальной практике.
Об авторах
В. А. АтамасоваРоссия
Атамасова Виктория Алексеевна
420012 Казань, ул. Бутлерова, д. 49
С. Р. Хабибуллина
Россия
Хабибуллина Сафия Рустемовна
420012 Казань, ул. Бутлерова, д. 49
Ю. П. Фрумкина
Россия
Фрумкина Юлия Павловна
119048 Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2
Е. И. Соколова
Россия
Соколова Евгения Ивановна
117513 Москва, ул. Островитянова, д. 1
А. А. Волощук
Россия
Волощук Алина Александровна
355017 Ставрополь, ул. Мира, д. 310
Е. Г. Шишенкова
Россия
Шишенкова Елизавета Глебовна
119048 Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2
А. В. Борисова
Россия
Борисова Алиса Владимировна
197022 Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6–8
П. Ю. Воронина
Россия
Воронина Полина Юрьевна
119048 Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2
Список литературы
1. World Health Organization, United Nations Children’s Fund, United Nations Population Fund, World Bank Group, United Nations Population Division. Trends in maternal mortality 2000 to 2017: estimates by WHO, UNICEF, UNFPA, World Bank Group and the United Nations Population Division. Geneva: World Health Organization, 2019. Available at: https://www.who.int/publications/i/item/9789241516488. [Accessed: 15.01.2026].
2. Zhang Y., Ding W., Wu T. et al. Pregnancy with multiple high-risk factors: a systematic review and meta-analysis. J Glob Health. 2025;15:04027. https://doi.org/10.7189/jogh.15.04027.
3. Edwards P., Wright G. Obesity in pregnancy. Obstet Gynaecol Reprod Med. 2020;30(10):315–20. https://doi.org/10.1016/j.ogrm.2020.07.003.
4. Briganti G., Le Moine O. Artificial intelligence in medicine: today and tomorrow. Front Med (Lausanne). 2020;7:27. https://doi.org/10.3389/fmed.2020.00027.
5. Sanchez P., Voisey J.P., Xia T. et al. Causal machine learning for healthcare and precision medicine. R Soc Open Sci. 2022;9(8):220638. https://doi.org/10.1098/rsos.220638.
6. Frizzell J.D., Liang L., Schulte P.J. et al. Prediction of 30-day all-cause readmissions in patients hospitalized for heart failure: comparison of machine learning and other statistical approaches. JAMA Cardiol. 2017;2(2):204–9. https://doi.org/10.1001/jamacardio.2016.3956.
7. Sivakumar M., Parthasarathy S., Padmapriya T. Trade-off between training and testing ratio in machine learning for medical image processing. Peer J Comput Sci. 2024;10:e2245. https://doi.org/10.7717/peerj-cs.2245.
8. Plevris V., Solorzano G., Bakas N.P., Ben Seghier M.E.A. Investigation of performance metrics in regression analysis and machine learning-based prediction models. In: 8th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2022), 2022 Jun 5–9; Oslo, Norway. CIMNE, 2022. https://doi.org/10.23967/eccomas.2022.155.
9. Ansbacher-Feldman Z., Syngelaki A., Meiri H. et al. Machine-learning-based prediction of pre-eclampsia using first-trimester maternal characteristics and biomarkers. Ultrasound Obstet Gynecol. 2022;60(6):739–45. https://doi.org/10.1002/uog.26105.
10. Gil M.M., Cuenca-Gómez D., Rolle V. et al. Validation of machine-learning model for first-trimester prediction of pre-eclampsia using cohort from PREVAL study. Ultrasound Obstet Gynecol. 2024;63(1):68–74. https://doi.org/10.1002/uog.27478.
11. Li T., Xu M., Wang Y. et al. Prediction model of preeclampsia using machine learning based methods: a population based cohort study in China. Front Endocrinol (Lausanne). 2024;15:1345573. https://doi.org/10.3389/fendo.2024.1345573.
12. Liang H., Zhao X., Zhang Y. et al. A comprehensive first-trimester predictive model for preeclampsia based on multi-indicators and machine learning: a retrospective single-center study. Medicine (Baltimore). 2025;104(47):e45555. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000045555.
13. Zhao Z., Dai J., Chen H. et al. A prospective study on risk prediction of preeclampsia using bi-platform calibration and machine learning. Int J Mol Sci. 2024;25(19):10684. https://doi.org/10.3390/ijms251910684.
14. Kovacheva V.P., Eberhard B.W., Cohen R.Y. et al. Preeclampsia prediction using machine learning and polygenic risk scores from clinical and genetic risk factors in early and late pregnancies. Hypertension. 2024;81(2):264–72. https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.123.21053.
15. Li Y.X., Shen X.P., Yang C., et al. Novel electronic health records applied for prediction of pre-eclampsia: machine-learning algorithms. Pregnancy Hypertens. 2021;26:102–9. https://doi.org/10.1016/j.preghy.2021.10.006.
16. Jhee J.H., Lee S., Park Y. et al. Prediction model development of late-onset preeclampsia using machine learning-based methods. PLoS One. 2019;14(8):e0221202. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0221202.
17. Chen S., Li J., Zhang X. et al. Predicting preeclampsia in early pregnancy using clinical and laboratory data via machine learning model. BMC Med Inform Decis Mak. 2025;25(1):178. https://doi.org/10.1186/s12911-025-02999-5.
18. Lin Y.C., Mallia D., Clark-Sevilla A.O. et al. A comprehensive and bias-free machine learning approach for risk prediction of preeclampsia with severe features in a nulliparous study cohort. BMC Pregnancy Childbirth. 2024;24(1):853. https://doi.org/10.1186/s12884-024-06988-w.
19. Tiruneh S.A., Rolnik D.L., Teede H.J., Enticott J. Prediction of pre-eclampsia with machine learning approaches: leveraging important information from routinely collected data. Int J Med Inform. 2024;192:105645. https://doi.org/10.1016/j.ijmedinf.2024.105645.
20. Tiruneh S.A., Rolnik D.L., Teede H.J., Enticott J. Temporal validation of machine learning models for pre-eclampsia prediction using routinely collected maternal characteristics: a validation study. Comput Biol Med. 2025;191:110183. https://doi.org/10.1016/j.compbiomed.2025.110183.
21. Shyu I.-L., Liu C.-F., Tsai Y.-C. et al. Machine learning predictive system to predict the risk of developing pre-eclampsia. BMJ Health Care Inform. 2025;32(1):e101151. https://doi.org/10.1136/bmjhci-2024-101151.
22. Eberhard B.W., Gray K.J., Bates D.W., Kovacheva V.P. Deep survival analysis for interpretable time-varying prediction of preeclampsia risk. J Biomed Inform. 2024;156:104688. https://doi.org/10.1016/j.jbi.2024.104688.
23. Eberhard B.W., Cohen R.Y., Wheeler N. et al. Development and validation of an interpretable longitudinal preeclampsia risk prediction using machine learning. PLoS One. 2025;20(6):e0323873. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0323873.
24. Bennett R., Mulla Z.D., Parikh P. et al. An imbalance-aware deep neural network for early prediction of preeclampsia. PLoS One. 2022;17(4):e0266042. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0266042.
25. Sufriyana H., Wu Y.-W., Su E.C.-Y. Artificial intelligence-assisted prediction of preeclampsia: development and external validation of a nationwide health insurance dataset of the BPJS Kesehatan in Indonesia. EBioMedicine. 2020;54:102710. https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2020.102710.
26. Chen Y., Shi X., Wang Z., Zhang L. Machine learning-based management of hypertensive disorders in pregnancy: analysis of differences in key risk factors between gestational hypertension and pre-eclampsia and construction of a pre-eclampsia prediction model. Eur J Med Res. 2025;30(1):1135. https://doi.org/10.1186/s40001-025-03407-4.
27. Westcott J.M., Hughes F., Liu W. et al. Prediction of maternal hemorrhage using machine learning: retrospective cohort study. J Med Internet Res. 2022;24(7):e34108. https://doi.org/10.2196/34108.
28. Krishnamoorthy S., Liu Y., Liu K. A novel oppositional binary crow search algorithm with optimal machine learning based postpartum hemorrhage prediction model. BMC Pregnancy Childbirth. 2022;22(1):560. https://doi.org/10.1186/s12884-022-04775-z.
29. Akazawa M., Hashimoto K., Noda K., Yoshida K. Machine learning approach for the prediction of postpartum hemorrhage in vaginal birth. Sci Rep. 2021;11(1):22620. https://doi.org/10.1038/s41598-021-02198-y.
30. Song Z., Lin H., Shao M., et al. Integrating SHAP analysis with machine learning to predict postpartum hemorrhage in vaginal births. BMC Pregnancy Childbirth. 2025;25(1):529. https://doi.org/10.1186/s12884-025-07633-w.
31. Holcroft S., Karangwa I., Little F. et al. Predictive modelling of postpartum haemorrhage using early risk factors: a comparative analysis of statistical and machine learning models. Int J Environ Res Public Health. 2024;21(5):600. https://doi.org/10.3390/ijerph21050600.
32. Akazawa M., Hashimoto K. A multimodal deep learning model for predicting severe hemorrhage in placenta previa. Sci Rep. 2023;13(1):17320. https://doi.org/10.1038/s41598-023-44634-1.
33. Li M., Su X., Liao W., et al. Development and validation of an interpretable machine learning-based prediction model of postpartum hemorrhage in placenta previa following cesarean section: a multicenter study. Reprod Sci. 2025;32(9):3062–73. https://doi.org/10.1007/s43032-025-01937-0.
34. Wang M., Yi G., Zhang Y. et al. Quantitative prediction of postpartum hemorrhage in cesarean section on machine learning. BMC Med Inform Decis Mak. 2024;24(1):166. https://doi.org/10.1186/s12911-024-02571-7.
35. Miller S., Lyell D., Maric I. et al. Predicting placenta accreta spectrum disorder through machine learning using metabolomic and lipidomic profiling and clinical characteristics. Obstet Gynecol. 2025;145(6):721–31. https://doi.org/10.1097/AOG.0000000000005922.
36. Susanu C., Hărăbor A., Vasilache I.-A. et al. Predicting intra- and postpartum hemorrhage through artificial intelligence. Medicina (Kaunas). 2024;60(10):1604. https://doi.org/10.3390/medicina60101604.
37. Silasi M., Azzi M., Potchileev S. et al. Placental biomarker testing for evaluation of suspected preeclampsia. Clin Chem. 2025;71(5):548–58. https://doi.org/10.1093/clinchem/hvaf024.
38. Rolnik D.L., Nicolaides K.H., Poon L.C. Prevention of preeclampsia with aspirin. Am J Obstet Gynecol. 2022;226(2):S1108–S1119. https://doi.org/10.1016/j.ajog.2020.08.045.
Рецензия
Для цитирования:
Атамасова В.А., Хабибуллина С.Р., Фрумкина Ю.П., Соколова Е.И., Волощук А.А., Шишенкова Е.Г., Борисова А.В., Воронина П.Ю. Применение моделей искусственного интеллекта на мультипараметрических наборах данных для прогнозирования осложнений беременности. Акушерство, Гинекология и Репродукция. https://doi.org/10.17749/2313-7347/ob.gyn.rep.2026.721
For citation:
Atamasova V.A., Khabibullina S.R., Frumkina Yu.P., Sokolova E.I., Voloshuk A.A., Shishenkova E.G., Borisova A.V., Voronina P.Yu. Application of artificial intelligence models trained on multiparametric datasets for predicting pregnancy complications. Obstetrics, Gynecology and Reproduction. (In Russ.) https://doi.org/10.17749/2313-7347/ob.gyn.rep.2026.721
JATS XML

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.



































