Алгоритм для диагностики сердечно-сосудистых заболеваний по фото
Публикация обновлена: Март 30
Команда ученых из Китая разработала новый алгоритм глубокого обучения, который может по фотографии определить риск болезни коронарной артерии, пишет European Heart Journal.
Такая мера, разумеется, не заменит поход к врачу, но позволит вовремя обратить внимание на проблемы и обратиться к специалисту.
«Наша конечная цель — разработать приложение для людей с повышенным риском развития болезней сердца, которым бы они могли пользоваться до похода к врачу», — говорит профессор Чжэ Чжэнь, руководитель исследования.
Ученые сосредоточились на специфических факторах, которые могут проявляться при болезнях сердца. К таким факторам относятся, например, седые или истончающиеся волосы, морщины, складки в ушной раковине, ксантелазма (подкожные отложения холестерина, иногда встречающиеся на веках) и роговичная дуга (отложения жира и холестерина в виде бело-голубых, серых или голубых непрозрачных колец на внешних краях роговицы).
За время исследований с июля 2017 года по март 2019-го специалисты провели изучение 5796 пациентов из восьми больниц Китая. Испытуемым проводили процедуры для исследования кровеносных сосудов, такие как коронарная ангиография или коронарная компьютерная томографическая ангиография. Также были сделаны по четыре фотографии каждого пациента: голова анфас, два снимка в профиль, а также вид верхней части головы.
По результатам изучения ангиограмм (снимков сосудов) пациентов оценивалась степень здоровья сердечно-сосудистой системы в зависимости от того, сколько кровеносных сосудов сужено на 50% или более, а также на основе местоположения этих сосудов. Эта информация использовалась для создания, обучения и проверки алгоритма глубокого обучения.
Затем исследователи протестировали обученный алгоритм еще на 1013 пациентах из девяти больниц Китая, поступивших на лечение в период с апреля по июль 2019 года. Оказалось, этот алгоритм по своей эффективности превзошел существующие методы прогнозирования риска сердечных заболеваний. Чувствительность метода (доля правильно идентифицированных положительных случаев диагностирования) составила 80% на валидационной и тестовой выборках, а специфичность (доля правильно идентифицированных отрицательных случаев) — 61% и 54% соответственно.
Точность системы пока недостаточно высокая, чтобы использовать ее в медицинских целях, признаются разработчики, которые намерены проводить дальнейшее обучение алгоритма.
Также исследователи отмечают, что алгоритм необходимо протестировать на представителях других этнических групп. Подавляющее большинство участников исследования относились к этнической группе хань, наиболее многочисленной народности Китая: это накладывает определенные ограничения на результат работы.
«Насколько нам известно, это первая работа, демонстрирующая, что искусственный интеллект можно использовать для анализа лиц с целью выявления сердечных заболеваний», - отмечает Чжэ Чжэнь. - Это шаг на пути к разработке инструмента, который можно было бы либо использовать для оценки риска сердечных заболеваний в клиниках, либо предоставить пациентам как инструмент первичной диагностики».
Два рецензента Хараламбос Антониадис (Charalambos Antoniades) и Христос Котанидис (Christos Kotanidis) из Оксфордского университета высоко оценили потенциальные преимущества этого вида диагностики. Они отмечают, что, хотя эта технология еще не готова к развертыванию, такого рода инновационные методы диагностики могут «произвести революцию в медицине, какой мы ее знаем».
Но вместе с тем, эксперты высказали тревогу в связи с возможностью использования такого ИИ в нарушении прав человека. «Такая технология может вызвать опасения в злоупотреблении информацией в целях дискриминации», — пишут они.
Важно, что, несмотря на некоторые недоработки, это первый случай использования технологии распознавания лиц для выявления проблем с сердцем у людей, которые могут о них и не догадываться.
Источник: European Heart Journal