Десятиліття на стадії створення
Щороку в Сполучених Штатах понад 300 000 людей помирають від раптової зупинки серця — стану, коли електрична система серця дає збій без попередження. Невідкладна медична допомога може вбити як літніх людей високого ризику, так і на вигляд здорових молодих спортсменів без проблем із серцем. Хоча внутрішні дефібрилятори, які повертають серце в ритм, можуть врятувати життя, з’ясувати, кому він насправді потрібен, залишається грою в здогади з високими ставками. For more context on this story, see our ongoing AI trends.
Тепер дослідницька група під керівництвом Каліфорнійського університету в Берклі виявила раніше нерозпізнаний сигнал на електрокардіограмах (ЕКГ), який може виявити пацієнтів із групи високого ризику до зупинки серця. Дослідження, опубліковане 24 червня 2026 року в журналі Nature, може змінити те, як лікарі визначають, кому потрібен рятівний імплант.
«Медичні рішення дійсно важкі, і я думаю, що саме тому штучний інтелект є таким захоплюючим для мене», — сказав Зіад Обермайер, доцент Школи громадської охорони здоров’я Каліфорнійського університету в Берклі та провідний автор дослідження, в прес-релізі університету. «Ми можемо не тільки приймати кращі рішення, але й почати розуміти, що насправді відбувається з цими пацієнтами, перш ніж у них зупиниться серце».
Тренування на 440 000 ЕКГ
Використовуючи понад 440 000 ЕКГ зі Швеції в поєднанні з інформацією зі свідоцтв про смерть, дослідники навчили модель штучного інтелекту аналізувати хвилі та форми хвиль, створюваних електричними струмами серця. Вони вводили в модель скани здорових людей, пацієнтів із групи ризику та тих, хто пізніше переніс серцеву смерть, доки вона не розпізнала шаблони хвилі, унікальні для людей, які раптово померли.
Потім команда перевіряла алгоритм протягом кількох років на тисячах додаткових файлів пацієнтів як із Сполучених Штатів, так і з Тайваню. Згідно з даними університету, тільки збір даних зайняв приблизно десять років, спираючись на шість років сканування з об’єднаної системи охорони здоров’я Швеції, два роки деідентифікованих ЕКГ з лікарняної системи в Сан-Дієго та окремий набір даних з Тайпею.
«Хороший штучний інтелект починається з хороших даних», — сказав Обермейер, який також бере участь у спільній програмі UCSF-UCB Berkeley Computational Precision Health. «На жаль, доступ до даних, подібних до тих, що ми використовували для цього дослідження, неймовірно складний. Це велика частина того, чому сьогодні так мало використовується клінічний ШІ».
Перевершує стандартні тести
Результати представляють значний стрибок у порівнянні з поточними методами скринінгу. Метод, який найчастіше використовується для виявлення пацієнтів групи ризику, вимірює кількість крові, яку серце викидає з кожним ударом — відомий як фракція викиду. Ці тести ідентифікують групу високого ризику з 4,6% річним показником раптової серцевої смерті.
Система штучного інтелекту, навпаки, виділяє групу високого ризику з 7% річним показником — позначаючи більшу групу пацієнтів, які перебувають у групі справжнього ризику, але які виглядають із низьким ризиком за всіма поточними стандартами. Переважна більшість цих пацієнтів ніколи б не була направлена на подальше обстеження згідно з існуючими протоколами.
У той час як серцевий напад виникає внаслідок обмеження кровотоку, зупинка серця відбувається, коли електричний струм серця раптово припиняє працювати. СЛР і розряд від автоматичного зовнішнього дефібрилятора можуть врятувати життя, але приблизно 90% тих, хто зазнав раптової зупинки серця поза межами лікарні, помирають протягом декількох хвилин. Швидкість і непередбачуваність події надзвичайно ускладнюють профілактику.
Дилема дефібрилятора
Іронія раптової серцевої смерті, зауважив Обермейер, полягає в тому, що лікування вже існує — лікарі просто не можуть вчасно достовірно визначити, хто його потребує. Імплантовані кардіовертери-дефібрилятори (ІКД) — це невеликі пристрої, які розміщуються в грудній клітці, які відстежують серцевий ритм і здійснюють розряди, коли виявляються небезпечні моделі.
Проблема двояка. По-перше, стандартний тест на фракцію викиду вимагає від пацієнтів більш ретельного медичного обстеження — те, про що переважна більшість потенційних жертв навіть не підозрювали, що вони потребують. По-друге, дві третини імплантатів, які встановлюють пацієнтам, яких позначили поточні випробування, насправді ніколи не спрацьовують, тобто пацієнти піддаються інвазивним, дорогим процедурам, щоб запобігти надзвичайній ситуації, з якою вони можуть ніколи не зіткнутися.
«Деякої частини цих людей ми могли б запобігти цій смерті, якби просто дізналися про це вчасно», — сказав Обермайер. «Люди, які вмирають від раптової серцевої смерті, втрачають багато життів, яким можна було б запобігти, якби у нас були лише кращі інструменти ШІ для пошуку цих речей».
Що буде далі
Наступний етап проекту вже розпочато. Обермайер співпрацює з системами охорони здоров’я Швеції, Тайваню та Сполучених Штатів, щоб розгорнути алгоритм у лікарняних базах даних ЕКГ. Під час сканування, яке система позначає як високоризикове, лікарі сповіщатимуть пацієнтів і пропонуватимуть їм можливість носити пластир, який постійно контролює їх серце. Ці дані моніторингу можуть допомогти дослідникам краще зрозуміти фізіологічний механізм у серці, який генерує контрольні сигнали, і в кінцевому підсумку може призвести до розміщення внутрішнього дефібрилятора, який потенційно може врятувати життя.
Дослідження також відкриває двері для нових досліджень того, що насправді виявив інструмент ШІ. Шаблони хвиль, на які він орієнтувався, здаються пов’язаними з серцем, яке раптово призвело до смертельної несправності, але точний фізіологічний механізм залишається неясним — питання, на яке команда сподівається, що постійний моніторинг допоможе відповісти.
Обермейєр також створив веб-сайт, на якому люди, зацікавлені в оцінці власного ризику, можуть надати основну інформацію та адресу електронної пошти, що дозволить дослідницькій групі зв’язатися з ними для аналізу ЕКГ, коли цей інструмент стане більш доступним. Проект базується на роботі двох організацій, співзасновниками яких є Обермейєр — Dandelion Health і Nightingale Open Science — які працюють на перетині ШІ та медичних досліджень.
Окрім безпосередніх клінічних наслідків, дослідження підкреслює ширшу думку про штучний інтелект у медицині: найбільша цінність технології, можливо, полягає не в тому, щоб замінити лікарів, а у виявленні закономірностей, невидимих для людського ока — закономірностей, які, якщо їх зрозуміти, можуть рятувати тисячі життів щороку.
«Також з’явиться новий спосіб займатися наукою, який стане результатом цих інструментів, — сказав Обермайер, — і цікаво думати про те, як це почне відбуватися».
---
Stay Ahead of AIGet the latest AI news, analysis, and breakthroughs — all in one place.
Read more AI news →
