- Крупное исследование показывает, что измерения сердечной функции с помощью искусственного интеллекта (ИИ) на основе МРТ были немного, но значительно лучше при выявлении людей с повышенным риском смерти, чем измерения, сделанные опытными врачами.
- Инструмент искусственного интеллекта анализировал сканы примерно за 2–3 секунды на каждого пациента по сравнению с примерно 13 минутами для экспертного анализа.
- Хотя инструмент искусственного интеллекта продемонстрировал стабильную производительность, он имел примерно 1% ошибок на уровне пациентов, что позволяет клиницистам продолжать проверять результаты и интерпретировать результаты.
- Результаты подтверждают потенциальное использование ИИ в качестве инструмента первой линии для МРТ-анализа сердца с экспертной оценкой, где это необходимо.
МРТ сердца может предоставить подробные изображения сердца, позволяя врачам оценить его структуру и функцию. Одним из ключевых показателей является фракция выброса, которая представляет собой долю крови, выкачиваемой из основной насосной камеры сердца при каждом сокращении.
Клиницисты могут рассчитать это, анализируя изображения МРТ, полученные на разных стадиях сердечного цикла, чтобы измерить объем крови в сердце по мере его наполнения и сокращения. Это измерение может помочь оценить функцию сердца и принять решение о лечении.
Теперь исследования показывают, что искусственный интеллект (ИИ) может быть более эффективным, чем врачи, при использовании МРТ сердца для прогнозирования выживаемости пациентов, что потенциально помогает ускорить оценку состояния сердца и поддержать принятие клинических решений.
Исследование, опубликованное в
Однако исследователи подчеркивают, что клиницистам следует продолжать анализировать результаты, полученные с помощью ИИ, и интерпретировать их в контексте общего состояния здоровья каждого пациента.
Измерения работы сердца с помощью искусственного интеллекта связаны с выживанием
Исследователи из города Сент-Джордж, Лондонского университета и Университетского колледжа Лондона (UCL) — оба в Соединенном Королевстве — проанализировали МРТ 27 382 пациентов в Великобритании и США, проходящих обследование на наличие известных или подозреваемых заболеваний сердца.
За участниками наблюдали в среднем более 5 лет, в течение которых было зарегистрировано 3458 смертей.
Исследование было сосредоточено на фракции выброса, которая может помочь врачам определить, могут ли человеку помочь определенные лекарства от сердечной недостаточности, имплантированные сердечные устройства или процедуры, улучшающие приток крови к сердцу. Это также может помочь оценить хирургический риск и контролировать функцию сердца во время химиотерапии.
Команда сравнила измерения фракции выброса, полученные с помощью инструмента искусственного интеллекта, с измерениями, сделанными опытными врачами, просматривающими те же типы сканирований.
Их анализ показал, что измерения, полученные с помощью ИИ, немного, но значительно лучше выявляют пациентов с повышенным риском смерти. Эта связь осталась статистически значимой после того, как исследователи учли такие факторы, как возраст и пол.
«Улучшение, которое мы обнаружили, было небольшим, но для тысяч пациентов небольшое повышение точности может быть значимым, особенно для пациентов с самым высоким риском», — сказал ведущий автор исследования Джордж Джой, MBBS, MRCP, клинический лектор NIHR в городе Сент-Джордж, Лондонский университет. Медицинские новости сегодня. «Не менее важно и то, что ИИ может работать за считанные секунды, стабильно и с очень низкими затратами».
«Фракция выброса — один из наиболее важных показателей функции сердца», — объяснил Джой. «Врачи используют его для принятия решения о широком спектре методов лечения, например, о лекарствах от сердечной недостаточности и имплантируемых устройствах».
«Мы обнаружили, что фракция выброса, измеренная с помощью ИИ, несколько сильнее связана с продолжительностью жизни пациентов, чем измерения, проводимые врачами. Измерения с помощью ИИ являются быстрыми и недорогими, а в некоторых больницах они готовы еще до того, как пациент покинул сканер. Таким образом, ИИ может стать измерением первой линии, когда врачи проверяют его, а не измеряют вручную, что отнимает много времени. Это освобождает врачей, чтобы сосредоточиться на более сложных задачах, таких как интерпретация результата наряду с другими результатами тестов и их значение для общего состояния здоровья пациента».
– Джордж Джой, MBBS, MRCP
Искусственный интеллект сможет анализировать снимки сердца за считанные секунды
В дополнение к своей прогностической эффективности инструмент искусственного интеллекта был значительно быстрее, чем традиционная клиническая оценка.
Система может анализировать МРТ сердца примерно за 3 секунды на каждого пациента. Предыдущее исследование той же группы показало, что экспертам-клиницистам обычно требуется около 13 минут для выполнения анализа.
Эта разница может иметь практические последствия для служб здравоохранения, особенно по мере роста спроса на диагностическую визуализацию.
При эффективном внедрении анализ с помощью искусственного интеллекта может помочь врачам оценить больше сканирований за меньшее время, потенциально улучшая рабочий процесс и поддерживая более своевременные клинические решения.
Однако более быстрый анализ не обязательно означает, что пациенты получат лечение раньше или у них будут лучшие результаты в отношении здоровья. Потребуются дальнейшие исследования, чтобы установить, приводит ли использование этой технологии в повседневной клинической практике к измеримым улучшениям в уходе за пациентами.
Почему клиницистам все еще необходимо контролировать результаты ИИ
Хотя результаты подтверждают потенциальное использование искусственного интеллекта для визуализации сердца, исследователи подчеркивают, что эта технология не должна заменять клиническую оценку.
Инструмент искусственного интеллекта имел частоту ошибок примерно 1% на уровне пациента. Эти результаты позволяют предположить, что система работала стабильно во всех проанализированных сканированиях, но исследователи подчеркивают важность проверки ее результатов.
«Ошибки были редкими и затрагивали около 1% пациентов», — отметил Джой. «Когда они все же произошли, они привели к тому, что фракция выброса (функция сердца) была либо переоценена, либо занижена. И то, и другое имеет значение — именно поэтому клиницист все равно должен проверять каждый результат и проводить повторные измерения, где это необходимо. Мы предлагаем, чтобы ИИ выполнял рутинные измерения; врач проверяет их и интерпретирует».
Интерпретация МРТ сердца включает в себя больше, чем просто измерение фракции выброса. При принятии решения о соответствующем курсе лечения клиницисты также должны учитывать другие результаты визуализации, симптомы пациента, историю болезни и результаты дополнительных тестов.
Автоматизируя трудоемкие измерения, ИИ потенциально может снизить часть рабочей нагрузки, связанной с анализом МРТ сердца. Это также может помочь стандартизировать измерения между оценками.
Таким образом, полученные результаты подтверждают подход, при котором ИИ выполняет первоначальные измерения, а врачи при необходимости проверяют результаты и сохраняют за собой ответственность за клиническую интерпретацию.
Однако в исследовании в первую очередь изучалась связь между измерениями, полученными с помощью ИИ, и последующей смертностью. Не установлено, что внедрение ИИ в клиническую практику напрямую снижает смертность или улучшает результаты лечения.
Дальнейшие исследования будут важны для определения того, как технология работает в различных группах пациентов, клинических условиях и системах МРТ, а также как лучше всего интегрировать ее в существующие диагностические пути.
Сочетание ИИ с другими исследованиями сердца
Исследовательская группа планирует выяснить, может ли объединение результатов МРТ сердца, полученных с помощью искусственного интеллекта, с информацией других тестов помочь выявить проблемы с сердцем на более ранней стадии. Одной из областей интересов является электрокардиограмма (ЭКГ).
Объединение информации, полученной при визуализации сердца и ЭКГ, потенциально может помочь выявить аномалии в сердечной мышце до того, как разовьется более существенное повреждение. Более раннее выявление может дать врачам возможность изучить проблемы и раньше рассмотреть вопрос о лечении.
В целом, результаты показывают, что ИИ может стать полезным инструментом для измерения функции сердца и выявления людей с повышенным риском смерти. Однако необходима дальнейшая работа, чтобы определить, может ли его использование в повседневной медицинской помощи привести к улучшению результатов для пациентов.