Nature Medicine:AI+心电图=廉价早期心脏病检测

【字体: 时间:2019年01月08日 来源:生物通

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  梅奥诊所的一项研究发现,将人工智能(AI)用于广泛的廉价测试——心电图(EKG),就可以组合成一种简单,经济的无症状左心室功能障碍的早期检测方式,这种功能障碍就是一种前心脏衰竭先兆。

  

生物通报道:梅奥诊所的一项研究发现,将人工智能(AI)用于广泛的廉价测试——心电图(EKG),就可以组合成一种简单,经济的无症状左心室功能障碍的早期检测方式,这种功能障碍就是一种前心脏衰竭先兆。

这一研究成果公布在2019年开年的Nature Medicine杂志上。

无症状的左心室功能障碍的特征是存在心脏泵功能低下,这是明显心脏衰竭的患病风险,这会降低生活质量和寿命,但无症状的左心室功能障碍在确诊后比较好治疗。

然而,要想诊断无症状左心室功能障碍,目前尚没有廉价的,无创无痛的筛查工具。梅奥诊所的研究人员指出,无症状左心室功能障碍的最佳筛查试验是测量利钠肽水平(BNP),但BNP的结果令人失望。而且测试需要抽血。左心室功能障碍通常需要进行昂贵且复杂的成像测试,例如超声心动图或CT或MRI扫描。

“充血性心力衰竭的患者超过500万人,仅在美国就需要300多亿美元的医疗保健支出,”梅奥诊所中西部心血管医学部教授Paul Friedman博士说,“能够在10秒钟内完成易于获取,价格低廉的心电图记录,并且用AI进行数字化处理,提取先前隐藏的心脏病的新信息,这对于拯救生命和改善健康来说,意义重大”。

在最新研究中,梅奥诊所的研究人员假设,通过适当训练的神经网络可以在EKG中可靠地检测到无症状左心室功能障碍。使用Mayo Clinic存储的数字数据,研究人员筛选了625,326对配对的EKG和经胸超声心动图,希望能鉴定待研究群体的患病情况。为了验证这一假设,研究人员创建,训练,验证并测试了神经网络。

最终研究的结论告诉我们,应用于标准EKG的AI可以可靠地检测出无症状左心室功能障碍。 AI/EKG测试的准确性优于其他常见的筛查测试,例如前列腺癌的前列腺特异性抗原,乳腺癌的乳房X光检查和宫颈癌的宫颈细胞学检查。

此外,在没有心室功能障碍的患者中,与筛查阴性的患者相比,AI筛查阳性的患者发生未来心室功能障碍的风险是其四倍。 “换句话说,该测试不仅确定了无症状疾病,还预测了未来疾病的风险,可能是通过识别心肌无力之前发生的非常早期,微妙的心电图变化,”Friedman博士指出。

(生物通:万纹)





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