Lekarze opracowali „nadludzkie” narzędzie sztucznej inteligencji, które potrafi wykryć oznaki choroby serca w mniej niż dwie sekundy, wydobywając z rutynowego EKG więcej informacji, niż zwykle jest w stanie dostrzec ludzkie oko – podaje The Guardian.

Technologia, przeszkolona na milionach pacjentów, identyfikuje objawy niewydolności serca i choroby zastawek serca – dwóch najpowszechniejszych postaci chorób serca – bezpośrednio na podstawie wyników elektrokardiogramu. Szczegóły przełomu, o których donosi The Guardian wśród najnowszych osiągnięć sztucznej inteligencji, zostały zaprezentowane tysiącom delegatów na corocznym kongresie Europejskiego Towarzystwa Kardiologicznego w Monachium, największej na świecie konferencji kardiologicznej.

Dlaczego stuletni test potrzebował pomocy

Elektrokardiogram jest od stuleci istotnym narzędziem medycznym, rejestrującym aktywność elektryczną serca – jego częstość i rytm – oraz pomagającym w diagnozowaniu zawałów serca i nieprawidłowych rytmów serca. Jednak tradycyjne EKG nie jest w stanie wykryć samej choroby serca. Wymaga to wykonania echokardiogramu, czyli USG serca, na które pacjenci często czekają miesiącami.

Narzędzie AI ma za zadanie wypełnić tę lukę. Odczytuje subtelne wzorce w zapisie EKG, które korelują ze strukturalnymi problemami serca i wskazuje pacjentów, u których istnieje największe prawdopodobieństwo ich wystąpienia, co kardiolodzy określili jako „mrugnięcie okiem”.

Potencjał jest ogromny po prostu ze względu na skalę: co roku na całym świecie wykonuje się około miliarda badań EKG, co czyni badanie tym jednym z najpowszechniejszych w całej medycynie. Jeśli oprogramowanie będzie w stanie wycisnąć informacje diagnostyczne z badania, które i tak jest już przeprowadzane, może dotrzeć do pacjentów, którzy w innym przypadku nigdy nie zostaliby przeskanowani na czas.

Co wykazało badanie obejmujące 67 000 pacjentów

W badaniu z udziałem 67 000 pacjentów w Stanach Zjednoczonych, finansowanym przez British Heart Foundation (BHF), narzędzie sztucznej inteligencji zidentyfikowało aż 81 procent osób z niewydolnością serca i aż do 90 procent osób z wadami zastawek serca.

Co ważne, narzędzie nie jest samodzielną diagnostyką. Nie może samodzielnie ostatecznie potwierdzić ani wykluczyć żadnego warunku. Daje bardzo wyraźne wskazania — wystarczające, aby szybko skierować pacjentów z najprawdopodobniejszym prawdopodobieństwem nieprawidłowości serca bezpośrednio do badania echokardiograficznego, zamiast pozostawiać ich na standardowych listach oczekujących na miesiące.

„To ekscytujące widzieć, że sztuczna inteligencja może teraz odczytać zapis EKG w mgnieniu oka” – powiedziała dr Sonya Babu-Narayan, kardiolog-konsultant i dyrektor kliniczny w British Heart Foundation. „Technologia taka jak AI EKG zastosowana w tym badaniu, która może potencjalnie wcześnie zidentyfikować pacjentów wysokiego ryzyka, nie wykryje wszystkich chorób serca. Może jednak być rozwiązaniem pomagającym w szybkim zlokalizowaniu pacjentów, u których najprawdopodobniej występują nieprawidłowości w sercu. W przypadku serca wcześniejsza diagnoza i leczenie ratują życie i poprawiają jakość życia”.

Łapanie chorób, których nikt nie szukał

Najbardziej intrygującym zastosowaniem może być to, które badacze nazywają badaniem przesiewowym oportunistycznym. Ponieważ zapisy EKG są wykonywane stale – w przypadku kołatania serca, przed operacją, w ramach rutynowych badań kontrolnych – model może działać bezgłośnie na każdym EKG wyprodukowanym przez szpital, oznaczając pacjentów, u których nigdy nie podejrzewano niewydolności serca lub choroby zastawek.

„Innym potencjalnym zastosowaniem tego modelu sztucznej inteligencji jest oportunistyczna diagnostyka niewydolności serca i chorób zastawek serca, u których nie podejrzewa się tych schorzeń” – powiedział profesor Fu Siong Ng, profesor kardiologii w Imperial College w Londynie. „Model sztucznej inteligencji można zastosować na wszystkich zapisach EKG wykonanych w szpitalu, aby oznaczyć osoby o najwyższym ryzyku wystąpienia tych chorób, aby można było je wcześniej zdiagnozować”.

Ng zauważyła, że ​​pacjenci często czekają kilka miesięcy na badanie USG serca po skierowaniu od lekarza i stwierdziła, że ​​prawdziwą wartością tej technologii jest ustalenie priorytetów: określenie, kto naprawdę pilnie potrzebuje tego badania.

Dr Ahmed El-Medany, pracownik naukowy BHF w Imperial College w Londynie, który kierował analizą, określił to narzędzie jako „nadludzką sztuczną inteligencję” i postawił kolejne wyzwanie: zaprojektowanie podręcznych czytników EKG sterowanych sztuczną inteligencją, z których pracownicy służby zdrowia mogliby korzystać poza szpitalem, poszerzając dostęp daleko poza oddziały kardiologiczne.

Wczesna diagnoza ma znaczenie, ponieważ z opóźnieniem oba schorzenia stają się znacznie bardziej niebezpieczne. Niewydolność serca i choroby zastawek można leczyć za pomocą leków i procedur ratujących życie, ale tylko wtedy, gdy pacjenci zostaną zidentyfikowani, zanim staną się niebezpiecznie źle.

AI czyta twarze

Na kongresie w Monachium usłyszano także, jak sztuczna inteligencja może wyodrębnić sygnały diagnostyczne z czegoś jeszcze prostszego niż EKG: krótkiego filmu przedstawiającego twarz danej osoby. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego i Instytutu Nauki w Tokio zaprezentowali analizę AI pięciosekundowych filmów przedstawiających twarz, która może szybko i dokładnie wykryć niezdiagnozowane wysokie ciśnienie krwi i cukrzycę typu 2 – schorzenia, na które cierpią miliony ludzi, nie zdając sobie z tego sprawy.

Łącznie oba kierunki badań wskazują na wspólny temat nabierający tempa w medycznej sztucznej inteligencji: przekształcanie trywialnych, tanich pomiarów w narzędzia przesiewowe, które wcześniej wykrywają poważne choroby. Śledź najnowsze osiągnięcia sztucznej inteligencji, ponieważ systemy opieki zdrowotnej zastanawiają się, jak i jak szybko je wdrożyć.

Wyprzedź sztuczną inteligencję

Medyczna sztuczna inteligencja szybko się rozwija — podobnie jak wszystko inne w tej dziedzinie. Przeczytaj więcej wiadomości o sztucznej inteligencji w AI Buzz Wire, Twoim źródle niezależnych informacji na temat sztucznej inteligencji.

Otrzymuj najświeższe informacje na temat badań nad sztuczną inteligencją i przekonaj się, jak uczenie maszynowe zmienia medycynę, naukę i nie tylko.