近日,梅奧診所(Mayo Clinic)發現了一種新方法,可以在早期檢測無症狀左室功能障礙的現象。這種方法你其實並不陌生——使用心電圖(EKG)測試,再配合人工智慧技術,即可實現檢測。這項研究發表在了《Nature Medicine》上。
無症狀左室功能障礙是心力衰竭的前兆,其特徵表現為存在弱心臟泵。這種疾病僅在美國就影響到了700萬患者,可能導致他們生活質量降低,甚至有可能威脅患者的生命安全。
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然而,這並不是一種無藥可治的疾病,只不過目前尚沒有一種既廉價又無創無痛的篩查工具,來對無症狀左室功能障礙進行診斷。目前現有的最佳篩查方式是測試利鈉肽水平(BNP),但其結果卻不盡如人意。如果有一種方法,只花費幾秒鐘的時間和非常低的費用,且結果非常容易獲取,就再好不過了。
因此,梅奧診所的研究人員將目光轉向了一個符合上述全部特徵的方式——心電圖。在經過人工智慧技術處理後,心電圖可以展現關於心臟疾病的新資訊,這對於挽救患者生命和改善健康來說大有裨益。
研究人員假設,經過適當訓練的神經網路可以在心電圖中檢測出無症狀左室功能障礙的跡象。因此,他們使用梅奧診所的資料,對超過62萬張心電圖和超聲心動圖進行篩查,以確定需要進行研究的目標人群。同時,他們建立了一個神經網路,並應用這些心電圖資料對其進行了訓練、驗證及測試。
▲該研究建立資料集的示意圖(圖片來源:《Nature Medicine》)
研究結果顯示,AI和標準心電圖相結合,可以準確檢測出無症狀左室功能障礙的現象。其準確性足以與其它常見的疾病篩查手段相媲美,這些手段包括用前列腺特異性抗原篩查前列腺癌、乳腺X光影像篩查乳腺癌、以及宮頸細胞學檢測篩查宮頸癌等。
此外,在未患有心室功能障礙的患者中,AI預測心室功能障礙風險為陽性的患者是陰性的四倍之多。該研究的資深作者、來自梅奧診所的藥學教授Paul Friedman博士指出:“這種檢測方式不僅能分辨無症狀左室功能障礙,還能預測人們未來患疾病的風險程度,而這都是通過識別心電圖中那些非常早期和微妙的變化完成的。”
參考資料:
[1] Mayo study uses AI to create inexpensive, widely available early detector of heart disease. Retrieved January 24, 2019, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-01/mc-msu010319.php
[2] Attia, et al., (2019). Screening for cardiac contractile dysfunction using an artificial intelligence–enabled electrocardiogram. Nature Medicine, doi: https://doi.org/10.1038/s41591-018-0240-2