Wykryje zawał 10 lat przed jego wystąpieniem. Rewolucja w kardiologii

Choroby układu krążenia przez cały czas pozostają najczęstszą przyczyną zgonów. Na całym świecie każdego roku umiera na nie około 17,3 mln ludzi, a do 2030 roku może to być choćby do 23,6 mln. Choć liczby rosną, w przypadku zawału serca śmiertelność została znacząco zmniejszona dzięki profilaktyce i lepszej opiece medycznej. Optymizmem napawa rozwój sztucznej inteligencji, której wykorzystanie w kardiologii przyniesie w przyszłości jeszcze lepsze efekty.

Mocną stroną AI jest to, iż może ona rozpoznać potencjalne zagrożenia na wiele lat przed ich wystąpieniem, bo jest w stanie przeanalizować o wiele więcej danych, odfiltrować nieprawidłowości i określone wzorce, których nie zdołają dojrzeć choćby najlepsi specjaliści.

Zawał serca a sztuczna inteligencja. Rewolucja w medycynie

Technologia AI może w przyszłości na przykład uratować życie tysiącom pacjentów, cierpiących na bóle w klatce piersiowej, u których nie stwierdzono ryzyka zawału serca. Nieznaczne zwężenia tętnic wieńcowych często nie są w ogóle widoczne i łatwo je przeoczyć, choćby podczas tak dokładnego badania, jakim jest tomografia komputerowa. jeżeli pojawi się stan zapalny, tętnice w tym miejscu mogą pęknąć i zablokować arterie, co doprowadza do zawału serca. Do niedawna wcześniejsza identyfikacja pacjentów wysokiego ryzyka nie była możliwa.

Narzędzia AI, opracowane niedawno przez naukowców z Oksfordu, mogą wykryć nieprawidłowości choćby u pacjentów bez znacznego zwężenia tętnic wieńcowych i przewidywać ryzyko wystąpienia zawału u pacjentów z bólem w klatce piersiowej w ciągu najbliższych dziesięciu lat.

Tak wynika z badania sfinansowanego przez Brytyjską Fundację Serca (BHF), przedstawionego podczas sesji naukowej Amerykańskiego Towarzystwa Kardiologicznego (AHA) w Filadelfii.

Zawał a niewykryte ryzyko. Pomoże AI

W samej Wielkiej Brytanii co roku tomografii komputerowej serca poddaje się około 350 tys. pacjentów. Badanie to uważane jest za standardowe w diagnozowaniu zwężeń czy też zatorów w tętnicach wieńcowych.

Zespół kierowany przez prof. Charalambosa Antoniadesa z Wydziału Nauk Medycznych Uniwersytu Oksfordzkiego przeanalizował dane pochodzące od ponad 40 tys. osób, które przeszły rutynowe badania tomografii serca w ośmiu brytyjskich szpitalach.

W około trzech czwartych przypadków nie zauważono znacznego zwężenia tętnic wieńcowych, pacjenci zostali wypisani do domu i nie zostali poddani dalszemu leczeniu. Jednakże analiza danych wykazała, iż szczególnie zagrożeni są nie tylko pacjenci, u których zdiagnozowano wyraźne zwężenie tętnic wieńcowych. Z danych jasno wynika, iż dwukrotnie więcej pacjentów bez znaczących zwężeń również doznało zawału serca bądź zmarło z powodu niewydolności serca.

Nie zostali oni jednak uznani za pacjentów wysokiego ryzyka, ponieważ nie rozpoznano u nich najmniejszych zmian. Ale to, czego ludzie nie są w stanie rozpoznać, sztuczna inteligencja czyni widocznym. Narzędzia AI badają zmiany w tkance tłuszczowej, występującej wokół objętych stanem zapalnym tętnic, i w ten sposób obliczają rzeczywiste ryzyko. Ponieważ takie zmiany wskazują na znacznie zwiększone zagrożenie zawałem mięśnia sercowego.

Kardiologia. Terapia skrojona na miarę

W ramach pierwszego przeprowadzanego na świecie projektu pilotażowego zespół medyczny pod kierunkiem Charalambosa Antoniadesa opracował wygenerowaną przez sztuczną inteligencję ocenę ryzyka dla 744 pacjentów, na podstawie której zmieniono plan leczenia w 45 proc. przypadków.

Jak pokazują badania, wśród osób, które poddały się testowi, udało się zapobiec ponad 20 proc. zawałów serca i 8 proc. zgonów i udarów mózgu. – Każdego roku na zawał serca niepotrzebnie umiera zbyt wiele ludzi. Niezwykle ważne jest, abyśmy wykorzystali potencjał, jaki stwarza sztuczna inteligencja, do kierowania leczeniem pacjentów – mówi profesor.

– Pokazaliśmy tutaj, iż dokładny obraz ryzyka, jakim powinien dysponować lekarz, może zmienić, a choćby ulepszyć przebieg leczenia – wyjaśnia.

Sztuczna inteligencja w medycynie. Oszczędza czas i pieniądze

Nowo opracowane narzędzia AI to tylko jeden z przykładów tego, jak sztuczna inteligencja może wspomóc podjęcie wczesnych terapii, które ratują życie, a także pozwalają zaoszczędzić dużo czasu i pieniędzy. I tak w połowie 2023 roku brytyjscy kardiolodzy wykorzystali AI do opracowania „Decission Support System” (Systemu wspomagania decyzji), który mógłby znacznie przyspieszyć diagnozę zawału serca.

Narzędzia AI pozwalają określić poziom troponiny we krwi dużo szybciej niż dotychczasowe metody. Białko to jest uwalniane przez rozpadające się komórki mięśnia sercowego i odgrywa kluczową rolę w diagnostyce zawału.

Często pacjenci są poddawani hospitalizacji do czasu oznaczenia poziomu troponiny, mimo iż nie przeszli zawału serca. AI pozwoliłaby w takich przypadkach na zaoszczędzenie czasu, a także niepotrzebnych kosztów.

Wczesne rozpoznanie zagrożenia

AI jest w stanie nie tylko prędzej identyfikować potencjalne zagrożenia, ale robi to także dużo dokładniej niż ludzie. W połowie 2023 roku amerykańscy badacze zaprezentowali narzędzia AI, wyszukujące podejrzane wzorce na krzywej EKG i potrafiące wykryć niebezpieczne blokady w tętnicach wieńcowych znacznie pewniej niż choćby doświadczeni kardiolodzy.

Dzięki wczesnej diagnozie postawionej przez AI pacjentowi, w ramach stosunkowo nieszkodliwego i rutynowego zabiegu, można wszczepić tzw. stenty, czyli małe rurki wykonane z metalu lub tworzywa sztucznego, które wprowadza się do zwężonego obszaru dzięki cewnika. Stenty utrzymują naczynia otwarte i zapobiegają w ten sposób ich zwężeniu. Groźba zawału zostaje zażegnana.

Źródło: Redakcja Polska Deutsche WelleAutor: Alexander Freund