STUDIU. AI identifică pacienții care au nevoie urgentă de revascularizare coronariană, pe baza electrocardiogramei
Un algoritm de inteligență artificială poate detecta pacienții care au suferit un infarct miocardic de tip 1 și care necesită urgent revascularizare coronariană, pe baza rezultatelor EKG. Din punctul de vedere al acurateței, sistemul a depășit performanțele medicilor în interpretarea EKG-urilor și depistarea pacienților. Comparat cu testarea de înaltă sensibilitate a troponinei T, AI-ul a condus la rezultate similare. Studiul, publicat în European Heart Journal, a fost prezentat cu ocazia Sesiunilor Științifice Anuale ale Colegiului American de Cardiologie din acest an (ACC25).
În timp ce nu poate fi considerat un mijloc de diagnostic de sine stătător, sistemul AI poate veni în ajutorul medicilor, servind drept suport decizional. Acesta poate face diferența în contexte clinice, unde este necesar ca persoanele care au suferit un infarct miocardic de tip 1 să fie depistate cât mai rapid. Un diagnostic cât mai timpuriu conduce la intervenții rapide și eficiente, prevenind astfel posibile complicații ulterioare.
Infarctul miocardic de tip 1 include atât infarctul STEMI (cu supradenivelarea segmentului ST) cât și pe cel NSTEMI (fără supradenivelarea segmentului ST). Acest eveniment cardiovascular se petrece în momentul în care arterele coronare sunt înfundate de plăci de aterom, iar circulația sangvină este redusă sau chiar blocată complet, fapt care conduce la deprivarea de oxigen a inimii. Cu cât mușchiul cardiac petrece mai mult timp în această stare, cu atât pericolul pe care îl înfruntă pacientul este mai mare.
„Electrocardiograma realizată în cadrul departamentului de urgențe oferă o variabilitate foarte mare, de obicei. În timp ce pacienții cu segment ST elevat au modificări distincte în EKG, există un număr mare de pacienți care au nevoie urgentă de revascularizare coronariană, dar care nu prezintă elevația segmentul ST; deoarece alterările EKG nu sunt chiar așa vizibile, acei pacienți pot experimenta întârzieri în tratament. Scopul nostru este să accelerăm acest proces pentru a identifica din timp pacienții care au putea necesita intervenții” – declară autorul studiului Dr. Antonius Büscher, University Hospital Münster in Münster, Germany.
Deși infarctul miocardic NSTEMI conduce la blocarea circulației sângelui către inimă, prezența acestuia nu determină modificări evidente pe electrocardiogramă. Sistemul AI evaluat în studiu este capabil să identifice în rezultatele EKG și astfel de modificări specifice infarctului miocardic, însă nu la fel de evidente, care de multe ori pot scăpa ochiului uman. Comparat cu performanțele medicilor, algoritmul de inteligență artificială a înregistrat o acuratețe mai mare în depistarea pacienților cu infarct miocardic.
Un alt mijloc de diagnostic al infarctului miocardic este testul de sânge care evaluează nivelul troponinei T, însă această tehnică oferă rezultate pozitive pentru mai multe afecțiuni, nu numai în cazul acestui eveniment cardiovascular. Performanțele algoritmului de inteligență artificială au fost comparate și cu această metodă de diagnostic, rezultatele fiind similare.
Performanțele în urma testării interne:
- algoritmul (AUC 0.91) a depășit performanțele medicilor (AUC 0.65) în interpretarea electrocardiogramelor, dar și performanța testării convenționale a troponinei T (AUC 0.71)
Performanțele în urma testării externe:
- algoritmul a înregistrat o valoare AUC de 0.85 pentru depistarea pacienților cu infarct de tip 1 și de 0.81 în prezicerea nevoii de revascularizare;
- algoritmul (AUC 0.74) a avut o acuratețe superioară medicilor (AUC 0.70) în interpretarea electrocardiogramelor
- algoritmul a înregistrat valori similare testării de înaltă sensibilitate a troponinei T (AUC 0.87), în identificarea pacienților cu infarct miocardic tip 1.
Pentru antrenarea modelului de inteligență artificială au fost utilizate date de la aproximativ 145.000 de vizite în departamentul de urgență ale unui singur centru medical din SUA. Testarea AI-ului s-a realizat pe 35.000 de date de vizite medicale de la același centru, iar validarea ulterioară s-a efectuat extern, folosindu-se date de la peste 18.000 de vizite la departamentul de urgență ale unui centru din Germania. Scopul principal a fost evaluarea capacității algoritmului de a identifica nevoia de revascularizare a pacienților, acesta clasificându-i în funcție de risc (scăzut, intermediar, crescut), doar pe baza electrocardiogramelor.
Instrumentul AI este gratuit și open-source, ceea ce înseamnă că e disponibil atât pentru cercetători, cât și pentru medici, spitale și toți cei interesați. Modelul poate fi dezvoltat cu date proprii, astfel încât să-i crească acuratețea în populații specifice.
Citește și:
- Datele EKG ar putea fi folosite de AI pentru a identifica îmbătrânirea prematură și declinul cognitiv
- Inteligența artificială poate fi utilizată pentru predicția riscului de fibrilație atrială
- Inteligența artificială accelerează procesul de selecție a pacienților pentru studiile clinice