《Current Problems in Cardiology》:Artificial Intelligence in detection of acute coronary occlusion in NSTEMI patients
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心肌梗死(MI)诊断中,STEMI/NSTEMI分类因漏诊部分急性冠状动脉闭塞(ACO)患者导致治疗延误,AI通过分析复杂ECG模式提升ACO检测准确性。
萨拉·托莫维奇(Sara Tomovic)| 罗伯特·赫尔曼(Robert Herman)| 斯尔贾恩·德迪奇(Srdjan Dedic)| 尼古拉·博斯科维奇(Nikola Boskovic)| 斯特凡·尤里奇奇(Stefan Juricic)| 斯尔贾恩·亚历山德里奇(Srdjan Aleksandric)| 玛丽娜·奥斯托伊奇(Marina Ostojic)| 伊万娜·内德尔伊科维奇(Ivana Nedeljkovic)| 沃伊斯拉夫·吉加(Vojislav Giga)| 马尔科·巴诺维奇(Marko Banovic)
塞尔维亚贝尔格莱德医学院
摘要
随着人们认识到早期再灌注的重要性,心肌梗死(MI)患者的预后显著改善,尤其是自从及时进行经皮冠状动脉介入治疗(PCI)被广泛采用后。侵入性再灌注时代也改变了心肌梗死的诊断方法,将诊断范式从Q波型心肌梗死与非Q波型心肌梗死转变为ST段抬高型心肌梗死(STEMI)与非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)。
目前,ST段抬高型心肌梗死(STEMI)和非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)的诊断标准一直是心肌梗死治疗的基石,但这些标准未能识别出许多急性冠状动脉阻塞(ACO)的患者,从而导致治疗延误和预后恶化。这一问题日益严重,因为NSTEMI现在占全球心肌梗死病例的多数,约为70%,而许多这类阻塞事件的处理存在延迟,进一步加剧了不良后果。此外,不同医生在心电图(ECG)解读方面存在显著差异。
在这篇综述中,我们重点介绍了利用人工智能评估心电图变化提示NSTEMI患者的最新进展,并评估了其在检测急性冠状动脉阻塞患者中的作用。
引言
冠状动脉疾病(CAD)是最常见的心血管疾病(CVD)形式,是全球第三大发病率和死亡率原因,每年导致1780万人死亡1。鉴于CAD的发病率、死亡率及其对社会经济的影响,及时诊断和管理至关重要。CAD可表现为慢性冠状动脉综合征或急性冠状动脉综合征——不稳定型心绞痛以及ST段或非ST段抬高型心肌梗死(MI)2。全球每年有超过400万人患有急性心肌梗死(AMI)3。
随着人们认识到早期再灌注的重要性,心肌梗死患者的预后显著改善,尤其是自从及时进行经皮冠状动脉介入治疗(PCI)被广泛采用后4。侵入性再灌注时代也改变了心肌梗死的诊断方法,将诊断范式从Q波型心肌梗死与非Q波型心肌梗死转变为ST段抬高型心肌梗死(STEMI)与非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)5。STEMI的诊断标准被开发出来作为快速的前线心电图工具,用于识别需要紧急再灌注的患者。然而,尽管这些标准被广泛使用,但它们在检测急性冠状动脉阻塞方面的敏感性相对较低6, 7, 8。这一问题日益严重,因为NSTEMI(不符合STEMI诊断标准)现在占全球心肌梗死病例的多数,约为70%,许多这类阻塞事件的处理存在延迟,从而导致更差的预后9, 10。此外,不同医生在心电图解读方面存在显著差异11, 12, 13。这种差异可能源于医生的经验和专业背景的不同14,同时心电图的计算机解读也存在不准确的情况15, 16, 17。
在这篇综述中,我们重点介绍了利用人工智能评估心电图变化提示NSTEMI患者的最新进展,并评估了其在检测急性冠状动脉阻塞患者中的作用。
NSTEMI患者的ECG诊断标准与风险分层
静息12导联心电图是疑似心肌梗死患者的首选诊断工具,应由合格医生在患者到达后10分钟内进行解读18, 19。根据欧洲心脏病学会2023年关于急性冠状动脉综合征(ACS)的管理指南,心肌梗死患者可分为两组:伴有急性胸痛和持续ST段抬高的患者(STEMI患者)以及没有ST段抬高的患者(NSTEMI患者)。
简而言之,
根据再灌注时间评估NSTEMI患者预后的研究
所有研究的共同点是,NSTEMI患者从住院到接受再灌注的平均时间明显长于STEMI患者(表1)。这很可能是因为NSTEMI的诊断需要数小时,超出了治疗效果的最佳窗口期。此外,尽管25%的NSTEMI患者在延迟进行的血管造影中被发现存在急性冠状动脉阻塞24, 25,但大多数NSTEMI患者仍被误诊为非急性冠状动脉阻塞。
大多数评估再灌注时间的
阻塞性心肌梗死的定义
鉴于NSTEMI相关研究的成果和局限性,一些学者提出了不同的心肌梗死识别方法。2021年,Sankardas等人指出,现有的STEMI与非STEMI分类主要基于心电图上是否存在ST段抬高,导致许多没有典型ST段抬高的急性冠状动脉阻塞病例被忽视34。Smith、Meyers和Aslanger提倡另一种理解方法,该方法侧重于病理生理机制
人工智能在急性冠状动脉阻塞检测中的应用
多年来,计算机辅助心电图解读(CIE)在心电图解读方面得到了广泛应用44。虽然STEMI的心电图诊断相对简单,但OMI(非ST段抬高型心肌梗死)的心电图诊断基于模式识别,非常适合人工智能应用4546。尽管如此,人工智能在心电图应用中仍存在一些问题
剩余问题与正在进行的研究
虽然OMI与非OMI的概念尚未被正式纳入任何主要指南,但与现有的STEMI与非STEMI分类方法相比,它提供了一种有前景的新方法,有可能更好地识别高风险患者。然而,仍需要随机数据来验证这一新方法并促进其广泛应用。此外,尽管取得了有希望的结果,但在实施人工智能过程中仍存在一些需要解决的障碍,包括法律问题等关键因素
结论
新的OMI/NOMI分类方法有潜力克服现有STEMI/NSTEMI分类方法在及时识别急性冠状动脉阻塞患者方面的不足。基于人工智能的心电图模型在检测OMI方面表现出了良好的性能,通常优于传统的STEMI诊断标准、临床医生和标准风险评分。这些模型可能有助于早期识别急性冠状动脉阻塞、改进风险分层,并可能减少再灌注治疗的延迟。