- Новая модель искусственного интеллекта под названием DROID-RV может оценивать размер правого желудочка с точностью до 3 миллиметров и выявлять сниженную функцию с высокой точностью, что потенциально улучшает оценку эхокардиограммы.
- Модель искусственного интеллекта может помочь врачам быстрее читать эхокардиограммы, отмечать аномальные результаты и выявлять пациентов, которым необходимо дополнительное МРТ-обследование.
- Прогнозы DROID-RV были связаны с сердечной недостаточностью, фибрилляцией предсердий и риском смертности.
Искусственный интеллект (ИИ) может повысить точность эхокардиограмм правого желудочка сердца.
Исследователи из Массачусетского института сердца и сосудов имени Бригама и инициативы «Машинное обучение для здоровья» в Институте Броуда Массачусетского технологического института разработали DROID-RV, инструмент искусственного интеллекта для глубокого обучения, чтобы проверить, может ли он оценить размер правого желудочка, а также систолическую функцию.
Результаты исследования были опубликованы в октябре в журнале
Также удалось выявить снижение функции правого желудочка.
В пресс-релизе ведущие авторы исследования Мостафа Аль-Алуси, доктор медицинских наук, и Патрик Эллинор, доктор медицинских наук, объяснили возможные преимущества способностей DROID-RV в реальной клинической практике.
«Такие инструменты, как DROID-RV, могут помочь эхокардиографистам быстрее читать эхокардиограммы, предоставляя предварительные измерения и отмечая отклонения от нормы, требующие более тщательного изучения», — сказали Аль-Алуси и Эллинор.
«Они также могут помочь выявить пациентов, которым может быть полезно дополнительное тестирование с использованием более дорогих МРТ-сканирований, чтобы лучше охарактеризовать их правый желудок, особенно в ситуациях, когда аппаратов МРТ или профессиональных читателей не хватает, или в острых ситуациях, когда необходима немедленная оценка», — добавили они.
Высокоточная оценка функции правого желудочка
Исследователи описали способность DROID-RV выявлять сниженную функцию правого желудочка с «высокой точностью».
Инструмент также смог оценить диаметр правого желудочка в среднем с точностью до 3 мм.
Чтобы начать тестирование модели ИИ, они обучили ее более чем 380 000 видеоклипам эхокардиограмм примерно 17 000 пациентов.
Затем они протестировали модель на 9100 пациентах первичной медико-санитарной помощи в своей собственной системе здравоохранения, а также на независимом наборе данных из 831 пациента из венгерской больницы.
Сравнивая прогнозы модели с медицинскими записями на основе данных испытаний, они смогли определить, насколько хорошо модель может оценить функцию правого желудочка, а также связаны ли прогнозы с последствиями для здоровья в дальнейшем.
Медицинские новости сегодня поговорил с Полом Друри, доктором медицинских наук, сертифицированным кардиологом и заместителем директора по электрофизиологии в медицинском центре MemorialCare Saddleback в Лагуна-Хиллз, Калифорния, о важности оценки правого желудочка.
«В настоящее время МРТ сердца является золотым стандартом для оценки правого желудочка; однако МРТ сердца является дорогостоящей и не широко доступна. Эхокардиография недорога и широко доступна», — сказал Друри.
Друри также объяснил, что правый желудочек «очень трудно визуализировать при рутинной эхокардиографии. Это связано с его сложной серповидной формой и расположением в передней части грудной клетки, сразу за грудиной. Дилатация правого желудочка и правожелудочковая недостаточность (снижение функции) связаны с сердечной заболеваемостью и смертностью, поэтому важны альтернативные методы измерения размера и функции ПЖ».
Друри также прокомментировал способность модели искусственного интеллекта оценивать диаметр желудочка с точностью до 3 мм.
«Точность в 3 мм отлично подходит для измерения размеров камер сердца, включая правый желудочек, на эхокардиограмме. Это приемлемо для клинической практики», — сказал он.
Прогнозы, связанные с сердечной недостаточностью и фибрилляцией предсердий
DROID-RV смог предсказать, связан ли больший размер правого желудочка или ухудшение функции правого желудочка с сердечной недостаточностью или фибрилляцией предсердий.
Модель искусственного интеллекта также смогла предсказать возможные связи со смертностью.
Авторы исследования объясняют в пресс-релизе, что прогнозируемые расширенные правые желудочки в два раза чаще приводят к смертности в течение 5 лет по сравнению с прогнозируемыми нормальными размерами правого желудочка.
После того как они учли такие факторы, как возраст, пол и функция левого желудочка, исследователи продолжили находить связь между предсказаниями модели и будущими сердечно-сосудистыми заболеваниями.
«Это неудивительно», — сказал Друри. «Существует множество причин увеличения и недостаточности правого желудочка. Некоторые из наиболее распространенных
Он добавил: «Все эти хронические заболевания, особенно если их не лечить, могут привести к фибрилляции предсердий, сердечной недостаточности и последующей смерти».
Может ли ИИ принести пользу клиницистам во время эхокардиограммы?
Хотя DROID-RV в настоящее время недоступен в рамках рутинной эхокардиограммы, Аль-Алуси и Эллинор объяснили: «В конечном итоге мы сможем использовать такие инструменты, как DROID-RV, чтобы не только воссоздавать измерения эхокардиограммы, но и лучше прогнозировать будущие сердечно-сосудистые заболевания».
МНТ спросил Друри о возможных преимуществах DROID-RV для врачей, если он станет рутинной частью эхокардиограммы.
«Из-за сложности точной оценки размера и функции правого желудочка с помощью эхокардиографии модель искусственного интеллекта, такая как DROID-RV, которая автоматически рассчитывает параметры правого желудочка, предупредит кардиологов о потенциальных проблемах с правым желудочком, которые в противном случае были бы пропущены», — объяснил Друри.
«Это может привести к более ранней диагностике основного заболевания (например, заболевания легких или апноэ во сне), которое затем можно будет более оперативно лечить, или может привести к дополнительной целевой визуализации с помощью МРТ сердца, если необходимо подтвердить размер и функцию правого желудочка».
Друри также добавил, что «мне нужно увидеть исследование, которое подтвердит воспроизводимость результатов DROID-RV на эхокардиограммах, выполненных в самых разных кардиологических центрах с использованием самых разных эхокардиографов и самых разных пациентов».
Он заключил: «Из-за вариативности качества изображения эхокардиограмм мне необходимо убедиться, что DROID-RV сможет точно оценить размер и функцию правого желудочка даже при исследовании низкого качества. Это нужно будет сравнить с золотым стандартом — МРТ сердца».