ШІ може допомогти лікарям швидко виявляти аномальні серцеві ритми

Згідно з новим дослідженням, програма штучного інтелекту, розроблена дослідниками з Інституту серця Смідта та їхніми колегами з Cedars-Sinai, може виявити тип аномального серцевого ритму, який може залишитися непоміченим під час медичних оглядів.

Результати дослідження, опубліковані в журналі npj Digital Medicine, свідчать про те, що одного дня ШІ може бути використаний для аналізу зображень, отриманих під час звичайного тесту, який називається ехокардіограма, що використовує звукові хвилі для отримання зображень серця.

Порушення серцевого ритму часто спричиняються — а також призводять — до аномалій структури серця. Дослідники припустили, що програма зі штучним інтелектом, навчена аналізувати ехокардіограми, може допомогти лікарям виявити ранні, ледь помітні зміни в серцях пацієнтів з недіагностованими аритміями.

«Ми змогли показати, що розроблений нами алгоритм глибокого навчання можна застосовувати до ехокардіограм для виявлення пацієнтів з прихованим аномальним порушенням серцевого ритму, яке називається фібриляція передсердь», — сказав Ніл Юань, доктор медичних наук, науковий співробітник Інституту серця Смідта і перший автор дослідження.

«Фібриляція передсердь може з’являтися і зникати, тому її можна не помітити на прийомі у лікаря. Цей алгоритм ШІ виявляє пацієнтів, які можуть мати фібриляцію передсердь, навіть якщо її немає на ехокардіограмі».

Під час фібриляції передсердь верхні камери серця іноді б’ються синхронно з нижніми камерами, а іноді ні, через що лікарям часто важко виявити аритмію. У деяких людей фібриляція передсердь не викликає жодних симптомів. У інших вона може викликати прискорене серцебиття, втому, задишку, запаморочення та інші симптоми, які заважають повсякденному життю. Якщо не лікувати фібриляцію передсердь, вона може спричинити інсульт та серцеву недостатність.

За оцінками Центрів з контролю та профілактики захворювань (CDC), у 2030 році миготлива аритмія буде у 12,1 мільйона людей в США. За даними CDC, смертність від фібриляції передсердь зростає вже понад два десятиліття.

«Нас надихає те, що ця технологія може виявити небезпечні стани, які людське око не може побачити, дивлячись на ехокардіограму», — сказав Девід Оуян, доктор медичних наук, кардіолог у відділенні кардіології Інституту серця імені Смідта, дослідник Відділу штучного інтелекту в медицині та старший автор дослідження.

«Він може бути використаний для пацієнтів з ризиком фібриляції передсердь або тих, хто відчуває симптоми, пов’язані з цим захворюванням».

Команда підготувала програму для вивчення понад 100 000 відеозаписів ехокардіограм пацієнтів з фібриляцією передсердь. Програма розрізняла ехокардіограми, що показують серце в синусовому ритмі (період нормального серцебиття), і ехокардіограми, що показують серце в нерегулярному серцевому ритмі. Програма передбачила, у кого з пацієнтів з синусовим ритмом виникне або розвинеться фібриляція передсердь протягом 90 днів.

Модель, що оцінювала зображення, показала кращі результати, ніж оцінка ризику на основі відомих факторів ризику.

«Той факт, що ця програма передбачала, які пацієнти мають активну або приховану фібриляцію передсердь, може мати величезне клінічне застосування», — сказала Крістін М. Альберт, доктор медичних наук, завідувач кафедри кардіології в Інституті серця Смідта і автор дослідження. «Можливість ідентифікувати пацієнтів з прихованою фібриляцією передсердь може дозволити нам лікувати їх до того, як у них виникне серйозна серцево-судинна подія».