Новая технология искусственного интеллекта для расширенного прогнозирования сердечного приступа

04 сентября 2019 г. Лиза Джонс

Категория: Исследования

Согласно новому исследованию, которое мы финансировали, технология, разработанная с использованием искусственного интеллекта (ИИ), может идентифицировать людей с высоким риском сердечного приступа со смертельным исходом как минимум за 5 лет до его возникновения. Результаты будут представлены на конгрессе Европейского общества кардиологов (ESC) в Париже и опубликованы в European Heart Journal.

Исследователи из Оксфордского университета с помощью машинного обучения разработали новый биомаркер, или «отпечаток пальца», называемый радиомным профилем жира (FRP). FRP обнаруживает биологические красные флажки в пространстве, выстилающем кровеносные сосуды, которые снабжают кровью сердце. Он выявляет воспаление, рубцевание и изменения в этих кровеносных сосудах, которые указывают на будущий сердечный приступ.

Когда кто-то попадает в больницу с болью в груди, стандартным компонентом лечения является коронарная КТ-ангиография (CCTA). Это сканирование коронарных артерий на наличие суженных или заблокированных сегментов. Если нет значительного сужения артерии, что составляет около 75 процентов сканирований, людей отправляют домой, однако у некоторых из них в какой-то момент в будущем все равно произойдет сердечный приступ. Не существует методов, обычно используемых врачами, которые могли бы выявить все основные тревожные сигналы будущего сердечного приступа.

В этом исследовании профессор Хараламбос Антониадес и его команда впервые использовали биопсию жира 167 человек, перенесших операцию на сердце. Они проанализировали экспрессию генов, связанных с воспалением, рубцеванием и образованием новых кровеносных сосудов, и сопоставили их с изображениями сканирования CCTA, чтобы определить, какие особенности лучше всего указывают на изменения в жире, окружающем сердечные сосуды, так называемом периваскулярном жире.

Затем команда сравнила сканы CCTA 101 человека из группы в 5487 человек, у которых в течение 5 лет после прохождения CCTA случился сердечный приступ или смерть от сердечно-сосудистых заболеваний, с контрольной группой, у которой этого не произошло, чтобы понять изменения в периваскулярное пространство, которые указывают на то, что кто-то подвержен более высокому риску сердечного приступа. Используя машинное обучение, они разработали отпечаток FRP, который фиксирует уровень риска. Чем больше сканирований сердца будет добавлено, тем точнее станут прогнозы и тем больше информации станет «основным знанием».

Они проверили эффективность этого периваскулярного отпечатка пальца у 1575 человек в исследовании SCOT-HEART, показав, что FRP имеет поразительное значение в прогнозировании сердечных приступов, превосходящее то, что может быть достигнуто с помощью любого из инструментов, используемых в настоящее время в клинической практике.

Команда надеется, что эта мощная технология позволит большему числу людей избежать сердечного приступа, и планирует внедрить ее среди специалистов здравоохранения в следующем году, надеясь, что она будет включена в повседневную практику Национальной службы здравоохранения наряду со сканированием CCTA. в ближайшие 2 года.

Профессор Хараламбос Антониадес, профессор сердечно-сосудистой медицины и старший научный сотрудник BHF в Оксфордском университете, сказал:

«То, что чье-то сканирование коронарной артерии показывает отсутствие сужения, не означает, что человек застрахован от сердечного приступа». Используя возможности искусственного интеллекта, мы разработали отпечаток пальца, позволяющий находить «плохие» характеристики вокруг артерий людей. Это имеет огромный потенциал для обнаружения ранних признаков заболевания и принятия всех профилактических мер до того, как произойдет сердечный приступ, что в конечном итоге спасает жизни.

«Мы искренне верим, что эта технология может спасти жизни уже в следующем году».

Профессор Метин Авкиран, наш заместитель медицинского директора, сказал:

«Каждые 5 минут кого-то госпитализируют в британскую больницу с сердечным приступом. Это исследование является ярким примером того, как инновационное использование технологии машинного обучения может произвести революцию в том, как мы выявляем людей, подверженных риску сердечного приступа, и предотвращаем его. от происходящего.

«Это значительный прогресс. Новый «отпечаток пальца» извлекает дополнительную информацию об основных биологических процессах из сканирований, которые обычно используются для обнаружения суженных артерий. Такая технология на основе искусственного интеллекта, позволяющая с большей точностью предсказывать надвигающийся сердечный приступ, может стать большим шагом вперед в области персонализированного ухода. для людей с подозрением на ишемическую болезнь сердца».