La IA ha aprendido a predecir la insuficiencia cardíaca con una precisión del 73%

Los avances en la medicina moderna sugieren un posible resultado para los pacientes con enfermedades cardíacas, pero este es un proceso muy largo y laborioso: los médicos se ven obligados a analizar escáneres de resonancia magnética, análisis de sangre y otros datos sin la ayuda de computadoras, basándose en su conocimiento y experiencia. Investigadores del Imperial College London acudieron al rescate de los médicos que enseñaron inteligencia artificial para predecir el riesgo de muerte en personas con enfermedades cardiovasculares graves de manera más rápida y precisa que otras herramientas de predicción existentes.

El nuevo software crea corazones virtuales en 3D para cada paciente, que repiten cada contracción de órganos. La inteligencia artificial puede determinar rápidamente qué funciones cardíacas indican insuficiencia cardíaca y muerte mediante resonancia magnética (MRI) junto con información sobre análisis de sangre.


Un ejemplo de simulación para un paciente con hipertensión pulmonar idiopática

Los científicos probaron la tecnología para pacientes con hipertensión pulmonar , una afección que conduce a insuficiencia cardíaca si no se trata adecuadamente. Para prescribir el tratamiento, los médicos deben predecir si los pacientes pertenecen a un grupo de alto o bajo riesgo, pero los métodos modernos no permiten que esto se haga con una precisión excepcional.

La hipertensión pulmonar se caracteriza por una alta presión en los vasos sanguíneos que suministran oxígeno al corazón: las arterias pulmonares, las venas o los capilares. Como resultado, hay una carga en el lado derecho del corazón, que con el tiempo conduce a un daño progresivo. Si el paciente no ve al médico a tiempo, corre el riesgo de vivir el resto de su vida con insuficiencia cardíaca. Un paciente con hipertensión pulmonar puede experimentar dificultad para respirar, fatiga aumentada, angina de pecho, desmayos, tos y otros síntomas.

Para tratar esta enfermedad, la medicina moderna utiliza medicamentos que permiten que la sangre se mueva más libremente a través de los pulmones, lo que ayuda a los pacientes en riesgo a vivir más tiempo. En algunos casos, las inyecciones se inyectan directamente en los vasos sanguíneos y, en situaciones especialmente difíciles, se realiza un trasplante de pulmón.

Hasta ahora, los radiólogos se han basado en mediciones manuales de la función cardíaca que llevan mucho tiempo para identificar a los pacientes con el mayor riesgo de empeoramiento. Según el Dr. Declan O'Regan, autor principal del estudio, primero lograron enseñar una computadora para interpretar los escáneres cardíacos para determinar exactamente cuánto tiempo pueden vivir los pacientes. La inteligencia artificial puede cambiar la forma en que las personas tratan las enfermedades del corazón.

Utilizando datos de 256 pacientes, el software analizó imágenes en movimiento de la resonancia magnética del corazón de cada paciente y midió el movimiento de 30,000 puntos diferentes en la estructura del órgano durante cada latido cardíaco. Luego, los datos obtenidos se combinaron con registros médicos sobre la salud de los pacientes, que se conservaron durante ocho años. El programa creó un corazón virtual en 3D de cada persona y reconoció automáticamente qué funciones fueron los primeros precursores de la insuficiencia cardíaca y la muerte.


Al final de la observación, que duró aproximadamente cuatro años, el 36% de los pacientes (93 de 256) fallecieron, y uno de ellos se sometió a un trasplante de pulmón. La computadora identificó correctamente a quienes vivirán más de un año, en el 73% de los casos. A pesar de que la precisión de las predicciones de los médicos en esta situación fue del 60%.

Los investigadores confían en que la tecnología se puede utilizar aún más para pacientes con otros tipos de enfermedades cardiovasculares. La inteligencia artificial ya está ayudando a la investigación en el campo del cáncer y las enfermedades cerebrales, pero analizar imágenes en movimiento del corazón es una operación más complicada.

El coautor del estudio, el Dr. Tim Dawes, quien, junto con su equipo, desarrolló un algoritmo de aprendizaje, dijo: “Una computadora puede analizar en segundos e interpretar simultáneamente datos de imágenes, análisis de sangre y otros estudios sin ninguna intervención humana. Esto puede ayudar a los médicos a diagnosticar correctamente los trastornos y a prescribir oportunamente el tratamiento adecuado o cambiar el actual ".

Los científicos planean probar el software en datos de pacientes de otros hospitales para decidir si es necesario distribuirlo ampliamente entre los médicos. Los investigadores también quieren usar esta tecnología para predecir otras formas de insuficiencia cardíaca, como la miocardiopatía.para determinar si el paciente necesita un marcapasos u otras formas de tratamiento.

El objetivo final es desarrollar un software que pueda hacer predicciones no solo sobre la supervivencia, sino también sobre qué tipo de tratamiento es más adecuado para un paciente en particular.

Trabajo científico publicado en la revista Radiology
DOI: radiol.2016161315

Source: https://habr.com/ru/post/es400857/