人工智能学会了以73％的准确性预测心力衰竭

现代医学的进步表明，心脏病患者可能会出现预后，但这是一个非常漫长而费力的过程-医生被迫依靠计算机专家的知识和经验来分析MRI扫描，血液检查和其他数据。伦敦帝国理工学院的研究人员解救了教授人工智能的医生，这些医生比其他现有的预测工具能够更快，更准确地预测患有严重心血管疾病的人的死亡风险。

新软件为每个患者创建虚拟3D心脏，并重复每次器官收缩。人工智能能够使用磁共振成像（MRI）以及有关血液检查的信息来快速确定哪些心功能指示心脏衰竭和死亡。


与特发性肺动脉高压患者的仿真实例

研究人员测试该技术对患者的工作肺动脉高压 -一个条件，导致心脏衰竭，如果不正确对待它。为了开出处方，医生需要预测患者属于高风险组还是低风险组，但是现代方法不允许以极高的准确性进行此操作。

肺动脉高压的特征在于为心脏供氧的血管（肺动脉，静脉或毛细血管）高压。结果，在心脏的右侧有负荷，随着时间的流逝会导致进行性损害。如果患者不按时去看医生，他会冒着心脏衰竭的风险度过余生。患有肺动脉高压的患者可能会出现呼吸急促，疲劳加剧，心绞痛，晕厥，咳嗽和其他症状。

为了治疗这种疾病，现代医学使用的药物可以使血液更自由地通过肺部运动，从而帮助处于危险中的患者更长寿。在某些情况下，将注射直接注射到血管中，在特别困难的情况下，将进行肺移植。

到目前为止，放射科医生一直依靠耗时的手动心功能测量来确定病情恶化风险最高的患者。根据该研究的主要作者Declan O'Regan博士的说法，他们首先设法教一台计算机来解释心脏扫描结果，从而确定患者可以活多长时间。人工智能可以改变人们治疗心脏病的方式。

使用来自256位患者的数据，该软件分析了每位患者心脏MRI的运动图像，并测量了每次心跳期间器官结构中30,000个不同点的运动。然后，将获得的数据与有关患者健康的医疗记录相结合，并保存了八年。该程序创建了每个人的虚拟3D心脏，并自动识别出哪些功能是心脏衰竭和死亡的最早预兆。


观察持续了大约四年，观察结束时，有36％的患者（256名患者中有93名）死亡，其中一名接受了肺移植。在73％的情况下，计算机正确地识别了将存活超过一年的人。尽管在这种情况下医生的预测准确性为60％。

研究人员有信心该技术可以进一步用于其他类型的心血管疾病患者。人工智能已经在帮助癌症和脑疾病领域的研究，但是分析心脏的运动图像是一项更为复杂的操作。

该研究的合著者Tim Dawes博士与他的团队一起开发了一种学习算法，他说：“一台计算机可以在几秒钟内完成分析，并同时解释图像，血液测试和其他研究的数据，而无需任何人工干预。这可以帮助医生正确诊断疾病，及时开出适当的治疗方法或改变当前的治疗方法。”

科学家计划对来自其他医院的患者数据进行测试，以确定是否需要在医生之间广泛分发。研究人员还希望使用该技术来预测其他形式的心力衰竭，例如心肌病。确定患者是否需要起搏器或其他形式的治疗。

最终目标是开发一种软​​件，该软件不仅可以预测生存率，而且可以预测哪种治疗类型更适合特定患者。

发表在放射学杂志上的科学著作
DOI：radiol.2016161315

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN400857/