Herzinfarkt, Vorhersage und Prävention dank retinaler Gefäße und künstlicher Intelligenz
Netzhautgefäße können helfen, das Herzinfarktrisiko vorherzusagen. Auf künstlicher Intelligenz basierendes Screening-System getestet
Schau auf das Auge und sieh das Herz. Wissenschaftler haben ein System mit künstlicher Intelligenz (KI) entwickelt, das Scans analysieren kann, die während eines normalen Besuchs bei einem Augenarzt oder Optiker aufgenommen wurden, und Patienten mit hohem Herzinfarktrisiko identifizieren kann.
Netzhautgefäße und die Wahrscheinlichkeit eines Herzinfarkts: die Studie der University of Leeds
Keine Magie: Forscher erkannten, dass Veränderungen in den winzigen Blutgefäßen der Netzhaut auf eine umfassendere Gefäßerkrankung hinweisen, einschließlich Herzproblemen.
In der von der University of Leeds (UK) durchgeführten Forschung wurde ein komplexer Satz von Algorithmen namens „Deep Learning“ verwendet, um das System der künstlichen Intelligenz zu „trainieren“, um automatisch Netzhautscans zu lesen und diejenigen zu identifizieren, die im nächsten Jahr dies tun könnten einen Herzinfarkt erlitten haben.
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Genauigkeit: 70/80 %
In einem Artikel in der Fachzeitschrift Nature Machine Intelligence berichten Forscher, dass das KI-System eine Genauigkeit von 70 bis 80 Prozent erreicht.
Die Verwendung von Deep Learning bei der Analyse von Netzhautscans könnte die Art und Weise verändern, wie wir nach frühen Anzeichen von Herzerkrankungen suchen.
Professor Alex Frangi, der die hält Vorsitzende of Computational Medicine an der University of Leeds und ist Turing Fellow am Alan Turing Institute, leitete die Studie und stellte fest: „Herz-Kreislauf-Erkrankungen, einschließlich Herzinfarkt, sind weltweit die Hauptursache für frühen Tod und die zweithäufigste Todesursache in Großbritannien.
Diese neue Technik kann sich als revolutionär erweisen, da Netzhautscans kostengünstig sind und routinemäßig in mehreren Augenarztpraxen durchgeführt werden.
Als automatisiertes Ergebnis werden erkrankungsgefährdete Patienten an Spezialisten für Herz-Kreislauf-Probleme überwiesen. Darüber hinaus können die Scans auch verwendet werden, um den Verlauf früher Anzeichen einer Herzerkrankung zu verfolgen.'
Untersuchung der Netzhaut des Auges mit dem Ziel, Herzinfarkte zu verhindern
Wissenschaftler aus der ganzen Welt arbeiteten an der Leeds-Studie zusammen, während die UK Biobank die Daten bereitstellte.
Einer der britischen Forscher, Chris Gale, stellte fest, dass wir mit diesem KI-Tool „früher mit der vorbeugenden Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen beginnen könnten“.
Während des Deep-Learning-Prozesses analysierte das KI-System Netzhaut- und Herzscans von über fünftausend Menschen und identifizierte Zusammenhänge zwischen Netzhauterkrankungen und Veränderungen im Herzen der Patienten.
Dasselbe KI-System, erklären die Autoren, könnte die Größe und Pumpeffizienz der linken Herzkammer, einer der vier Kammern des Herzens, anhand von Netzhautscans berechnen.
Ein vergrößerter Ventrikel ist mit einem erhöhten Risiko für Herzerkrankungen verbunden.
Wenn diese Daten auf andere Patientenmerkmale wie Alter und Geschlecht erweitert werden, ist das KI-System in der Lage, eine Vorhersage über das Risiko eines Herzinfarkts in den nächsten 12 Monaten zu treffen.
Üblicherweise wird das Ausmaß und die ausreichende Pumpleistung des linken Ventrikels eines Patienten durch Echokardiographie oder Magnetresonanztomographie des Herzens erhalten.
Diese diagnostischen Techniken können jedoch teuer oder nicht verfügbar sein.
Infarkt, Netzhautgefäße und Gefäßstatus
Professor Claudio Tondo, Direktor der Abteilung für Arrhythmologie am Institut für Kardiologie Monzino in Mailand, kommentierte die Leeds-Forschung und sagte, dass dies nichts Neues sei.
„Zumindest ist es nicht so, dass die Beurteilung des Zustands der Blutgefäße auf Netzhautebene auf das Vorhandensein einer vaskulären Pathologie oder zumindest auf die Wahrscheinlichkeit hindeuten kann, dass die Person als gefährdet angesehen werden kann, eine Kardiopathie und/oder Vaskulopathie zu entwickeln.“
Er erklärt weiter: „Netzhautgefäße können in Echtzeit beurteilt werden und einen Hinweis auf den Gefäßstatus eines Patienten geben.
Diese Leeds-Studie ist ein weiterer Beweis dafür, wie künstliche Intelligenz Ärzten helfen kann, präventive Maßnahmen zu verbessern und therapeutische Strategien zu antizipieren sowie groß angelegte kardiovaskuläre Prophylaxemaßnahmen umzusetzen.
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KI ist gut, aber eine ärztliche Interpretation ist erforderlich
Professor Tondo warnt: „Seien Sie jedoch vorsichtig, da Netzhautgefäße nicht die gleiche anatomische Organisation wie kardiale Koronargefäße haben, sodass die aus der Analyse von Netzhautgefäßen abgeleiteten Daten mit anderen klinischen Variablen wie Vertrautheit und Lebensstil integriert werden müssen und Ernährung, um einen effektiven Präventionsalgorithmus aufzubauen.
Darüber hinaus wäre es interessant, den Algorithmus der künstlichen Intelligenz bei Patienten zu testen, die bereits ein kardiovaskuläres Ereignis hatten, und zu sehen, ob er einen angemessenen Hinweis auf das kardiovaskuläre Risiko geben würde.
Die Schlussfolgerung enthält eine eindringliche Warnung: „Die Anwendung künstlicher Intelligenz wird in der Medizin und auch im kardiovaskulären Bereich immer mehr zur ‚Routine‘ werden, aber die Interpretation muss den Experten auf dem Gebiet überlassen werden, dh Ärzten und nicht Ingenieuren und /oder Informatiker'.
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