EKG wspomagane sztuczną inteligencją może wkrótce ocenić ogólny stan zdrowia
Naukowcy wyszkolili narzędzie sztucznej inteligencji do przewidywania płci i szacowania wieku na podstawie odczytów elektrokardiogramu. Sugerują, że wraz z dalszym rozwojem narzędzie może wkrótce pomóc lekarzom w ocenie ogólnego stanu zdrowia ich pacjentów.
Elektrokardiogram, znany również jako EKG lub EKG, to bezbolesny, prosty test, który rejestruje aktywność elektryczną serca człowieka.
Niedawny artykuł w czasopiśmie Krążenie: arytmia i elektrofizjologiaopisuje, w jaki sposób zespół opracował narzędzie sztucznej inteligencji (AI) do przewidywania płci i szacowania wieku na podstawie danych EKG.
Naukowcy z Mayo Clinic College of Medicine and Science w Rochester, MN, wyszkolili narzędzie AI, które jest typu znanego jako konwolucyjna sieć neuronowa (CNN), wykorzystując odczyty EKG od prawie 500 000 osób.
Kiedy przetestowali dokładność CNN na dalszych 275 000 osobach, stwierdzili, że jest ona bardzo dobra w przewidywaniu płci, ale gorzej w przewidywaniu wieku. Narzędzie sztucznej inteligencji określało płeć w 90% przypadków, ale tylko w 72% przypadków.
Następnie zespół skupił się na 100 osobach z partii testowej, dla których miał co najmniej 20 lat odczytów EKG.
To bliższe badanie ujawniło, że dokładność szacunków wieku narzędzia sztucznej inteligencji zależy od tego, czy dana osoba cierpiała na choroby serca.
AI ma potencjał, aby określić „wiek fizjologiczny”
W przypadku osób, które doświadczyły chorób serca, szacunki wieku narzędzia AI były zwykle większe niż ich wiek chronologiczny.
W przypadku osób, które doświadczyły niewielu chorób serca lub nie występowały w ogóle, szacunki wieku narzędzia AI były znacznie bliższe chronologicznemu wiekowi uczestników.
Wyniki pokazały, że w przypadku osób, które doświadczyły niskiej frakcji wyrzutowej, wysokiego ciśnienia krwi i chorób serca, narzędzie AI oszacowało ich wiek na co najmniej 7 lat wyższy niż ich wiek chronologiczny.
Frakcja wyrzutowa jest miarą tego, jak dobrze pompuje serce.
Naukowcy twierdzą, że wyniki te sugerują, że narzędzie wydaje się szacować wiek biologiczny lub fizjologiczny, który w przeciwieństwie do wieku chronologicznego odzwierciedla ogólny stan zdrowia i funkcje organizmu.
„Ten dowód”, mówi starszy autor badania, dr Suraj Kapa, profesor medycyny w Mayo Clinic, „że możemy zbierać pewnego rodzaju„ wiek fizjologiczny ”był z pewnością zarówno zaskakujący, jak i ekscytujący dla potencjalnej roli [AI] w przyszłości wyników badań i może wspierać nowy obszar nauki, w którym staramy się lepiej zrozumieć biologiczne podstawy takiego odkrycia ”.
Wiek fizjologiczny i ogólny stan zdrowia
Nawet osoby bez wykształcenia medycznego mogą zauważyć, że różni ludzie różnie się starzeją.
Naukowcy badający starzenie się w coraz większym stopniu zwracają się ku wiekowi fizjologicznemu jako sposobowi pomiaru postępu biologicznych procesów starzenia, w przeciwieństwie do prostego upływu czasu.
W tym celu zaproponowali szereg biomarkerów, w tym te, które mierzą substancje we krwi, epigenetyczne zmiany DNA i poziom słabości.
Dr Kapa i współpracownicy sugerują, że zdolność wykrywania rozbieżności między wiekiem chronologicznym a wiekiem sugerowanym przez sygnały elektryczne serca może służyć jako przydatny biomarker ukrytej choroby serca i innych schorzeń.
„Możliwość dokładniejszej oceny ogólnego stanu zdrowia może pomóc lekarzom w określeniu, których pacjentów należy dokładniej zbadać, aby określić, czy istnieją bezobjawowe lub obecnie ciche choroby, które mogłyby skorzystać na wczesnej diagnostyce i interwencji” - wyjaśnia dr Kapa.
Naukowcy wzywają do dalszych badań w celu walidacji wykorzystania EKG wspomaganego sztuczną inteligencją jako sposobu szacowania wieku fizjologicznego u zdrowych ludzi.
Dane, których użyli, pochodziły od osób, które przeszły EKG z powodów klinicznych.
„Chociaż lekarze już rozważają, czy pacjent„ wydaje się [w swoim] określonym wieku ”w ramach podstawowego badania przedmiotowego, zdolność do bardziej obiektywnej i konsekwentnej oceny tego może mieć wpływ na opiekę zdrowotną na wielu poziomach.”
Dr Suraj Kapa
