Искусственный интеллект будет предупреждать о сердечном приступе

Британские исследователи разработали технологию на основе искусственного интеллекта, способную с поразительной точностью определять высокий риск сердечного приступа за несколько лет до его возникновения. Результаты их работы были представлены на конгрессе Европейской ассоциации кардиологов в Париже и опубликованы в медицинском издании European Heart Journal.

Специалисты Оксфордского университета, используя машинное обучение, создали новый биомаркер, или характерную метку, которую назвали жировым профилем (FRP). Этот маркер распознает биологические показатели риска в периваскулярной жировой ткани, обволакивающей кровеносные сосуды, которые снабжают сердце кровью. Он выявляет воспаления, участки рубцевания и другие изменения в артериях, которые указывают на высокий риск инфаркта в будущем.

Когда человек попадает в больницу с сильной давящей болью в груди, ему в первую очередь выполняют коронарную КТ-ангиографию. Она представляет собой сканирование коронарных артерий для выявления возможных участков сужения или закупорки. Если каких-либо значительных сужений в сосудах сердца не выявлено, что обычно происходит почти в 75% случаев, человека выписывают из клиники. При этом у некоторых из этих людей в будущем все-таки развивается сердечный приступ. Сейчас в арсенале врачей нет диагностических методов, которые бы позволили обнаружить все основные показатели, указывающие на будущий инфаркт.

В новом исследовании профессор Хараламбос Антониадес вместе со своей командой впервые использовали образцы жировой ткани, взятые в рамках биопсии у пациентов, перенесших операцию на сердце. Они проанализировали работу генов, которые отвечают за воспаление, рубцевание и формирование новых кровеносных сосудов, и сопоставили полученные результаты со снимками коронарной КТ-ангиографии, чтобы выяснить, какие характерные особенности лучше указывают на изменения в жировой ткани вокруг коронарных артерий. 

На следующем этапе ученые сравнили снимки коронарной КТ-ангиографии 101 человека, у которых в течение пяти лет после выполнения процедуры случился сердечный приступ, со снимками людей, которых он миновал, чтобы понять, какие именно изменения в жировом профиле указывают на повышенный риск инфаркта. С помощью технологии машинного обучения они создали биологический маркер FRP, который определяет степень риска. Чем больше снимков они добавляли в программу для анализа, тем более точным становился ее прогноз.

Они протестировали работу этого жирового профиля на 1575 людях в рамках дополнительного исследования, которое показало, что FRP-маркер имеет огромное значение для прогнозирования сердечных приступов – по степени точности он превосходит любые диагностические инструменты, использующиеся в настоящее время в клинической практике.

Ученые надеются, что эта перспективная технология позволит огромному количеству людей избежать инфаркта, и планируют в следующем году представить ее профессионалам медицинской сферы с надеждой, что в течение двух лет она будет включена Национальной службой здравоохранения Великобритании в перечень рутинных медицинских процедур наравне с коронарной КТ-ангиографией.

«То, что снимки коронарных артерий не показывают никаких сужений и закупорок, вовсе не значит, что человеку не грозит сердечный приступ, – говорит профессор Оксфордского университета Хараламбос Антониадес, один из ведущих специалистов Британского фонда по борьбе с сердечными заболеваниями. – Пользуясь широкими возможностями искусственного интеллекта, мы разработали характерную метку, которая обнаруживает знаковые изменения в человеческих артериях. Она обладает огромным потенциалом в распознавании ранних признаков болезни, что позволит своевременно принять меры для предотвращения развития сердечного приступа и тем поможет спасти множество жизней. Мы искренне верим, что спасать жизни эта технология начнет уже в следующем году».

«Каждые пять минут кто-то попадает в больницу с сердечным приступом, – говорит профессор Метин Авкиран, заместитель медицинского руководителя Британского фонда по борьбе с сердечными заболеваниями. – Это исследование является ярким примером того, как грамотное использование машинного обучения может революционизировать методы выявления повышенного риска инфаркта и предотвратить его. Это огромный прогресс. Новая технология позволяет получить дополнительную информацию о состоянии коронарных артерий, считывая биологические показатели, недоступные КТ-ангиографии, которая выявляет только сужения сосудов».

Такой инструмент для высокоточного прогнозирования надвигающегося сердечного приступа может стать большим шагом вперед в персонализированном лечении людей с подозрением на заболевание коронарных артерий.