Инструмент на базе ИИ упрощает мониторинг сердца

Врачи обычно используют 12-канальные электрокардиограммы (ЭКГ) для диагностики заболеваний сердца, таких как сердечные приступы и нарушения ритма. Эти ЭКГ включают в себя сложную схему расположения электродов и проводов, размещенных на груди и конечностях для обнаружения электрической активности сердца. Однако для этого требуется специализированное оборудование и опыт, которые могут быть доступны не во всех клиниках.

Группа ученых и врачей из Scripps Research разработала метод диагностики заболеваний сердца с сопоставимой точностью, используя всего три электрода и инструмент на основе искусственного интеллекта (ИИ). В исследовании, опубликованном в Digital Medicine, исследователи демонстрируют, что их алгоритм ИИ может воссоздать полные 12-канальные ЭКГ, используя данные всего трех отведений ЭКГ. Клиницисты могут определять сердечные приступы почти с той же точностью, просматривая ЭКГ, сгенерированные ИИ, по сравнению с исходными 12-канальными ЭКГ.

Это достижение может позволить пациентам получать доступ к высококачественным, срочным клиническим данным без необходимости посещать учреждение, оснащенное 12-канальным ЭКГ. Это может означать более широкий доступ к технологии ЭКГ, снижение затрат и повышение безопасности пациентов.

Для разработки нового инструмента на базе ИИ команда проанализировала данные более 600 000 12-канальных ЭКГ, которые включали как нормальные ритмы здоровья, так и различные сердечные заболевания. Затем они протестировали различные комбинации двух или трех электродов, чтобы определить, насколько хорошо ИИ может воссоздать полные 12-канальные данные. Алгоритмы глубокого обучения позволили исследователям обработать большой набор данных и понять эти взаимосвязи, что позволило реконструировать полную 12-канальную ЭКГ. 

Исследователи протестировали свой инструмент на основе ИИ с набором из 238 ЭКГ, половина из которых показывала признаки сердечного приступа. Кардиологам показывали либо оригинальную ЭКГ в 12 отведениях, либо ЭКГ, реконструированную ИИ с использованием данных из трех выбранных отведений. Кардиологи не могли различить эти два варианта и правильно определяли признаки сердечного приступа в 81,4% случаев на ЭКГ, сгенерированных ИИ, по сравнению с точностью в 84,6% с оригинальными ЭКГ в 12 отведениях.

Однако, прежде чем алгоритм можно будет широко использовать для принятия клинических решений, необходимы дальнейшие исследования с различными группами пациентов и в различных клинических условиях. Если инструмент окажется эффективным, он может расширить доступность ЭКГ в новых условиях с менее специализированным оборудованием и персоналом, что приведет к более быстрой диагностике и лечению пациентов.

Это исследование является частью более масштабных усилий по расширению использования инструментов на основе ИИ в скрининге и диагностике заболеваний сердца. Эта новая работа демонстрирует, как ИИ может позволить врачам выполнять то, что ранее было невозможно. 

Источник: Scripps Research Institute