STUDIU. Riscul cardiovascular poate fi evaluat mai precis prin folosirea inteligenței artificiale pentru interpretarea înregistrărilor EKG
Oamenii de știință de la Imperial College London și Imperial College Healthcare NHS Trust au dezvoltat o platformă bazată pe inteligență artificială care poate determina riscul de afecțiuni cardiovasculare și de deces, cu o acuratețe superioară metodelor tradiționale de evaluare a riscului. Modelul analizează rezultatele EKG ale pacienților, diferențiază între trei dintre cele mai comune BCV (boala cardiovasculară aterosclerotică, aritmia ventriculară, insuficiența cardiacă) și estimează riscul de deces atât din cauză cardiovasculară cât și din orice altă cauză.
În urma testelor, AIRE (AI-ECG risk estimation) a putut prezice cu acuratețe cazurile de insuficiență cardiacă în rândul persoanelor fără istoric personal sau familial de boli cardiovasculare. În ceea ce privește mortalitatea, instrumentul digital a identificat corect, în 78% de cazuri, riscul de deces la 10 ani de la realizarea unui EKG. Performanțele AIRE se păstrează și atunci când se folosesc înregistrări EKG cu o singură deviație, fapt care oferă platformei aplicabilitate și în monitorizarea la distanță, nu numai în contexte clinice.
Dezvoltarea, antrenarea, validarea și testarea modelului au fost descrise într-un studiu recent, publicat în jurnalul The Lancet Digital Health. AIRE urmează să fie testată în studii clinice începând cu mijlocul anului 2025, în Marea Britanie.
Spre deosebire de modele anterioare alte platformelor EKG îmbunătățite cu algoritmi de inteligență artificială, AIRE este caracterizată de plauzibilitate biologică. Fiind capabilă să identifice timpuriu modificări subtile în anumiți biomarkeri de interes, credibilitatea platformei pentru a fi integrată în contexte clinice, crește.
Plauzibilitatea biologică a fost evaluată cu ajutorul analizelor de tipul PheWAS și GWAS, în urma cărora s-a confirmat faptul că predicțiile realizate de algoritmii AI sunt asociate cu markeri biologici care privesc structura și funcția inimii. Mai precis, s-a observat cum predicția supraviețuirii a fost invers proporțională cu valorile tensiunii pulmonare și diametrului ventricular, în timp ce între fracția de ejecție a ventricului drept și supraviețuire s-a determinat o corelație directă.
„EKG-urile capturează o cantitate mare de informație despre corpul uman deoarece bolile precum diabetul, care afectează organe precum rinichii sau ficatul, vor afecta de asemenea și inima într-un fel sau altul. Analiza noastră arată că inteligența artificială ne poate spune multe nu numai despre inimă ci și despre ce anume se petrece în orice alt loc din organism și am putea fi capabili să detectăm inclusiv îmbătrânirea accelerată” – afirmă Dr. Arunashis Sau, autorul principal al studiului, Lector la Imperial College London’s National Heart and Lung Institute, specialist cardiolog la Imperial College Healthcare NHS Trust.
Nu numai plauzibilitatea biologică face diferența între AIRE și alte platforme AI-EKG studiate înaintea acesteia, ci și temporalitatea și acționabilitatea. Pentru evaluarea riscului de mortalitate modelul prezent utilizează curbe de supraviețuire specifice fiecărui pacient, ceea ce îi permite identificarea intervalului de timp până la deces. De asemenea, AIRE poate calcula estimări de risc ale mortalității atât pe termen scurt cât și pe termen lung.
AIRE a înregistrat o acuratețe de 78% în estimarea riscului de deces la 10 ani de la realizarea unui EKG. Cazurile în care modelul nu a putut evalua corect situația pot fi influențate de diverși factori necunoscuți precum un tratament ulterior al pacientului sau o cauză neprevăzută a morții.
Studiul care a privit dezvoltarea platformei a implicat peste 1 milion de date EKG provenind de la mai bine de 189.000 de pacienți, din 5 cohorte diferite caracterizate de un grad mare de diversitate din Brazilia, SUA și UK: Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC), São Paulo-Minas Gerais Tropical Medicine Research Center (SaMi-Trop), Longitudinal Study of Adult Health (ELSA-Brasil), UK BioBank și The Clinical Outcomes in Digital Electrocardiography (CODE).
Citește și:
- Alegerea chimioterapiei potrivite pentru pacienții oncologici, facilitată de tehnologia digital twin
- STUDIU. Inteligența artificială ar putea fi utilizată pentru diagnosticul de precizie al diabetului zaharat prin examinarea retinei
- Raport OMS: Prin îmbunătățirea serviciilor de medicină digitală pot fi prevenite milioane de decese cauzate de bolile netransmisibile