探析人工智能在心電圖低價(jià)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

明尼蘇達(dá)州羅切斯特- Mayo Clinic的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，將人工智能應(yīng)用于一種廣泛可用的低價(jià)檢驗(yàn) - 心電圖，可以得出一個(gè)簡(jiǎn)單、實(shí)惠的無(wú)癥狀左心室功能障礙的早期指標(biāo)，即心臟衰竭的前兆。研究小組發(fā)現(xiàn)，該檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性優(yōu)于其他常見的篩查方法，例如乳腺癌的乳房 X 光檢查。這些研究結(jié)果發(fā)表在《自然醫(yī)學(xué)》上。

無(wú)癥狀的左心室功能障礙的特征在于存在心臟泵送功能低下以及明顯心臟衰竭的風(fēng)險(xiǎn)。它影響了 700 萬(wàn)美國(guó)人，并且與生活質(zhì)量的降低和壽命減短有關(guān)。但無(wú)癥狀的左心室功能障礙在確診后是可以治療的。

然而，對(duì)于無(wú)癥狀的左心室功能障礙，目前還沒(méi)有便宜、無(wú)創(chuàng)、無(wú)痛的可用于診斷的篩查工具。Mayo 研究報(bào)告稱，無(wú)癥狀左心室功能障礙的最佳篩查檢驗(yàn)是測(cè)量利鈉肽水平，但其結(jié)果令人失望。而且該檢驗(yàn)需要抽血。左心室功能障礙通常采用昂貴且不易獲取的成像檢驗(yàn)來(lái)診斷，例如超聲心動(dòng)圖，CT 或核磁共振 掃描。

“充血性心力衰竭折磨著 500 多萬(wàn)人，僅在美國(guó)就耗費(fèi)了 300 多億美元的醫(yī)療開支。” Mayo Clinic 心血管內(nèi)科中西部地區(qū)主席、本文資深作者Paul Friedman 醫(yī)學(xué)博士表示?！澳軌蛟?10 秒鐘內(nèi)獲得普及易獲且價(jià)格低廉的心電圖顯示-，并通過(guò)人工智能對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化處理，以提取有關(guān)先前隱藏的心臟病的新信息，對(duì)于挽救生命和改善健康具有巨大潛力?！?/p>

Mayo Clinic 的研究人員假設(shè)，通過(guò)適當(dāng)訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以在心電圖中可靠地檢測(cè)到無(wú)癥狀的左心室功能障礙。使用 Mayo Clinic 存儲(chǔ)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，研究人員篩選 625,326 對(duì)配對(duì)的心電圖和經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖，以確定待研究的群體并進(jìn)行分析。為了驗(yàn)證他們的假設(shè)，研究人員創(chuàng)建、訓(xùn)練、驗(yàn)證并檢測(cè)了一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

該研究的結(jié)論是，應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)心電圖的人工智能可以可靠地檢測(cè)出無(wú)癥狀的左心室功能障礙。該檢測(cè)的準(zhǔn)確性優(yōu)于其他常見的篩查檢測(cè)，例如前列腺癌的前列腺特異性抗原、乳腺癌的乳房 X 光檢查和宮頸癌的宮頸細(xì)胞學(xué)檢查。

此外，在沒(méi)有心室功能障礙的患者中，人工智能篩查陽(yáng)性的患者將來(lái)發(fā)生心室功能障礙的風(fēng)險(xiǎn)是篩查陰性的患者的四倍。

“換句話說(shuō)，該檢測(cè)不僅可以確定無(wú)癥狀疾病，還可以預(yù)測(cè)未來(lái)疾病的風(fēng)險(xiǎn)，這可能是通過(guò)識(shí)別心肌無(wú)力之前發(fā)生的非常早期的微妙心電圖變化實(shí)現(xiàn)的?！盕riedman 博士表示。