- В 2019 году около 59 миллионов человек во всем мире страдали фибрилляцией предсердий (ФП)..
- ФП обычно не опасна для жизни, но более раннее выявление связано с лучшими результатами для здоровья.
- Исследователи разработали новую технологию, позволяющую прогнозировать сердечную аритмию за 30 минут до ее возникновения.
- ФП была обнаружена на ранней стадии с помощью искусственного интеллекта и данных электрокардиограммы. собираемые носимыми устройствами.
О
Хотя сама по себе мерцательная аритмия обычно не опасна для жизни, это серьезное заболевание, которое может увеличить риск смертности человека от сердечно-сосудистых заболеваний, таких как
Люди с мерцательной аритмией также могут иметь более высокий риск развития таких заболеваний, как
Чем раньше человек получит диагноз ФП, тем лучше будет его состояние.
Чтобы обеспечить более раннее вмешательство при мерцательной аритмии, ученые из Университета Люксембурга разработали способ прогнозирования сердечной аритмии примерно за 30 минут до ее возникновения, используя
Исследование было недавно опубликовано в журнале
ИИ обнаруживает ранние признаки фибрилляции предсердий
Для этого исследования исследователи разработали модель искусственного интеллекта под названием WARN (предупреждение о мерцательной аритмии), которая помогает прогнозировать мерцательную аритмию.
«WARN состоит из модели глубокого обучения, которая вводит короткие сегменты частоты сердечных сокращений по 30 секунд и выводит вероятность неизбежного переключения на мерцательную аритмию», — Хорхе Гонсалвес, доктор философии, профессор Люксембургского центра системной биомедицины при Университете Люксембурга и руководитель автор этого исследования объяснил Медицинские новости сегодня.
«Чем выше эта вероятность опасности, тем выше шанс перехода к ФП. Это повторяется каждые 15 секунд. Когда эта вероятность пересекает определенный порог, выдается предупреждение», — сказал Гонсалвес.
Система WARN была обучена и протестирована на 24-часовых записях данных электрокардиограммы, собранных с помощью
«ИИ продемонстрировал невероятную производительность при поиске закономерностей в крупномасштабных наборах данных», — сказал Гонсалвес.
«Такие закономерности в большинстве случаев очень трудно идентифицировать людям. Таким образом, мы проверили гипотезу о том, существовала ли какая-то «скрытая» информация о частоте сердечных сокращений в те минуты, которые привели к переходу к ФП. Глубокое обучение позволило найти такие подсказки в 280 записях холтеровских данных пациентов, у которых наблюдался переход к ФП», — пояснил он.
Прогноз ФП в среднем 30 минут
При тестировании модели WARN Гонсалвес и его команда обнаружили, что она способна предсказать переход от нормального сердечного ритма к фибрилляции предсердий со средним предупреждением за 30 минут до начала с точностью около 80%.
«(Эти результаты) неудивительны, потому что некоторые пациенты за несколько секунд до минут могут почувствовать, что их сердце немного учащается или становится аритмичным», — объяснил Гонсалвес.
«Они не могут точно описать, что это за чувство, но если они могут его почувствовать, то машина сможет обнаружить это «чувство». И действительно, мы видим небольшие изменения в динамике сердечного ритма перед началом мерцательной аритмии».
«С другой стороны, удивительно, что мы можем обнаружить ФП (в пределах) за 30 минут на основе модели, полученной от 280 пациентов», — продолжил он.
«ФП возникает при ряде различных состояний, и заболевание каждого пациента уникально. Следовательно, модель отражает «среднее» изменение динамики 280 заболеваний, связанных с ФП. Удивительно, что мы смогли получить такие высокие результаты от модели, которая усредняла динамику такого количества пациентов», — сказал Гонсалвес.
Могут ли умные часы предсказать ФП еще до ее возникновения?
Хотя в этом исследовании собирались данные об электрической активности сердца с помощью медицинского устройства, Гонсалвес сказал, что однажды эту же модель можно будет использовать в повседневной жизни.
«Сегодня умные часы уже могут
«Раннее предупреждение позволяет пациентам принять профилактические меры, такие как прием антиаритмических и антикоагулянтных препаратов на раннем этапе».
«Я предвижу не столь отдаленное будущее, в котором простые носимые устройства будут круглосуточно контролировать нашу сердечно-сосудистую систему и предупреждать нас о небольших изменениях в ее динамике. Эти изменения затем могут быть связаны с конкретными заболеваниями, такими как мерцательная аритмия, или даже с опасными для жизни событиями, такими как сердечные приступы. Во многих случаях предварительное предупреждение даже за несколько минут может позволить пациентам обратиться за неотложной медицинской помощью и, возможно, предотвратить начало заболевания и, следовательно, избежать связанных с ним осложнений».
— Хорхе Гонсалвес, доктор философии, ведущий автор исследования
Персонализированный прогноз мерцательной аритмии
В дальнейшем Гонсалвес заявил, что следующим шагом в их исследовании будет персонализация алгоритма для отдельных лиц.
«Начиная с текущей модели, цель состоит в том, чтобы отдельные пациенты носили умные часы в течение длительного периода времени», — уточнил он.
«При каждом переходе от синусового ритма к мерцательной аритмии модель изучает особенности заболевания у этого пациента. В конечном итоге, как окно раннего предупреждения, так и производительность каждого пациента могут быть значительно улучшены».
«Эта работа показала нам, что есть информация в моменты, приводящие к возникновению сердечно-сосудистых заболеваний — это было ретроспективное исследование в качестве доказательства концепции», — добавил Гонсалвеш.
«Следующим шагом будет написание приложений для разных умных часов и их тестирование в проспективных исследованиях. Я не удивлюсь, если в ближайшем будущем подобные приложения начнут появляться в Google Play и Apple Store».
Почему важно раннее выявление мерцательной аритмии?
МНТ об этом исследовании также поговорил с Полом Друри, доктором медицинских наук, сертифицированным кардиологом и заместителем медицинского директора по электрофизиологии в Медицинском центре MemorialCare Saddleback в Лагуна-Хиллз, Калифорния.
«В целом, кроме известных триггеров, таких как
«Чтобы улучшить лечение мерцательной аритмии, важно обнаружить мерцательную аритмию до ее возникновения», — продолжил Друри.
«Возможность предупреждать пациентов о приступе мерцательной аритмии дает им возможность лечить мерцательную аритмию до ее начала. Одним из примеров может быть то, что пациент может принимать антиаритмические препараты «по мере необходимости», чтобы прервать эпизод. Это может помочь уменьшить количество посещений отделений неотложной помощи и других заболеваний, вызванных мерцательной аритмией», — отметил он.
Друри сказал, что, хотя интеллектуальные устройства в настоящее время очень хорошо обнаруживают мерцательную аритмию, они не могут предсказать состояние.
«Благодаря использованию этой технологии в этих устройствах пациенты с ФП могут более активно лечить свою ФП», — сказал он. «Это может включать в себя помощь в обнаружении триггеров мерцательной аритмии и предоставление им возможности активно лечить предстоящие эпизоды».
«Мне бы хотелось, чтобы эта технология искусственного интеллекта была внедрена в умные часы или другую носимую технологию, и чтобы за гораздо большим количеством пациентов с ФП наблюдали, чтобы увидеть, сможет ли она так же точно предсказать ФП». Прежде чем рекомендовать конкретные методы лечения предстоящих эпизодов мерцательной аритмии, обнаруженных с помощью этого алгоритма, потребуется проверка с помощью такого исследования».
— Пол Друри, доктор медицинских наук, кардиолог